DE10201667A1

DE10201667A1 - Testing of soil or ground samples using a wooden pile driver apparatus, whereby striking frequency and strength are readily adjusted by varying a return spring force and the piston stroke

Info

Publication number: DE10201667A1
Application number: DE2002101667
Authority: DE
Inventors: Herrmann Dietrich Molsner
Original assignee: MOLSNERSONDE GmbH
Current assignee: MOLSNERSONDE GmbH
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-31

Abstract

Method for operating a pile driver for a ground sample probe. The pile driver comprises a hollow cylinder (16) with open ends covered by covers (17, 18) and a piston (20) contained within the cylinder. The piston is raised within the cylinder using compressed air until a spring pressure balances the lifting force. At this point the pressure is released so that the piston drops against an end surface (23). Adjustment of the spring force and piston stroke can be used to change the striking force and frequency.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Ramme und auf eine Ramme. The invention relates to a method for operating a ram and to a ram.

Bei Rammen ist es wichtig, daß die bei einem Rammstoß erzeugt Energie und die Schlagfrequenz an die Bodenart (z. B. bindige oder nichtbindige Böden) angepaßt ist. With rams, it is important that the energy generated during a ram and the Impact frequency is adapted to the type of soil (e.g. cohesive or non-cohesive soils).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Ramme sowie eine Ramme bereitzustellen, bei denen unterschiedliche Schlagfrequenzen und/oder Schlagenergiewerte einstellbar sind. The object of the invention is a method for operating a ram and a ram to provide at which different impact frequencies and / or impact energy values are adjustable.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Ramme für eine Bodenprobensonde gelöst, wobei die Ramme einen Hohlzylinder, dessen beide offenen Enden mit einem ersten und einem zweiten Deckel verschlossen sind, und einen im Hohlzylinder angeordneten Kolben umfaßt, der in Längsrichtung des Hohlzylinders verschiebbar ist und in einer ersten Endstellung am ersten Deckel anliegt, wobei zum Anheben des Kolbens von seiner ersten Endstellung um eine bestimmte Hubhöhe zwischen dem Kolben und dem ersten Deckel ein Fluid, das unter einem vorbestimmten Druck steht, eingeleitet wird, wobei in Folge der Bewegung des Kolbens in Richtung hin zum zweiten Deckel eine entgegenwirkende Federkraft aufgebaut und bei Erreichen der Hubhöhe das eingeleitete Fluid abgelassen wird, so daß der Kolben aufgrund der aufgebauten Federkraft zurück bis in seine erste Endstellung bewegt wird, wobei die bei Erreichen der Hubhöhe aufgebaute Federkraft und/oder die Hubhöhe verändert werden kann. The task is accomplished by a method of operating a ram for a soil sample probe solved, the ram a hollow cylinder, the two open ends of which with a first and a second cover are closed, and a piston arranged in the hollow cylinder comprises, which is displaceable in the longitudinal direction of the hollow cylinder and in a first end position rests on the first cover, with the piston being raised from its first end position a certain lifting height between the piston and the first cover is a fluid that under is a predetermined pressure, is initiated, as a result of the movement of the piston an opposing spring force built up towards the second cover and at Reaching the stroke height, the introduced fluid is drained off, so that the piston due to the built spring force is moved back to its first end position, the at When the lifting height is reached, the spring force and / or the lifting height can be changed.

Durch die Möglichkeit der Veränderung der aufgebauten Federkraft und/oder der Hubhöhe können die Schlagfrequenz und die Schlagenergie pro Rammstoß (also pro Absenken des Kolbens von der vorbestimmten Hubhöhe) frei eingestellt werden. Dabei wird bevorzugt durch die Änderung der Hubhöhe die Schlagfrequenz und durch die aufgebaute Federkraft die Schlagenergie eingestellt. Due to the possibility of changing the spring force and / or the lifting height the impact frequency and impact energy per ram impact (i.e. per lowering of the Piston of the predetermined stroke height) can be set freely. It is preferred by the change in stroke height, the stroke frequency and the spring force built up the Impact energy set.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Federkraft mittels eines zwischen dem Kolben und dem zweiten Deckel liegenden Gaspolsters erzeugt. Das Gaspolster kann bevorzugt ein Luftpolster sein. Dadurch läßt sich in einfachster Art und Weise die Gegenkraft einstellen. Auch bleibt die Ramme sehr kompakt und ist kostengünstig herstellbar. In an advantageous development of the method, the spring force is determined by means of an intermediate the piston and the second cover lying gas cushion generated. The gas cushion can preferably be an air cushion. This allows the counterforce in the simplest way to adjust. The ram also remains very compact and is inexpensive to manufacture.

Ferner kann durch Zu- oder Abführen von Gas in/aus dem Gaspolster die bei Erreichen der Hubhöhe aufgebaute Federkraft verändert werden. Dies ist äußerst leicht zu realisieren. Furthermore, by supplying or discharging gas into / from the gas cushion, when the gas is reached Lifting height built up spring force can be changed. This is extremely easy to implement.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zu- oder Abführen des Gases durchgeführt wird, wenn sich der Kolben in seiner ersten Endstellung befindet. In dieser Stellung ist der Druck des Gaspolsters am geringsten und eine Änderung des Drucks des Gaspolsters führt zu keiner Bewegung des Kolbens im Hohlzylinder. It is particularly advantageous if the gas is supplied or removed when the piston is in its first end position. In this position the pressure of the Gas cushion the lowest and a change in the pressure of the gas cushion does not lead to any Movement of the piston in the hollow cylinder.

Des weiteren kann bei dem Verfahren das Erreichen der Hubhöhe durch Messen der Kolbenposition im Hohlzylinder festgestellt werden. Dies kann in der Praxis leicht verwirklicht werden. Furthermore, the method can achieve the lifting height by measuring the Piston position can be determined in the hollow cylinder. This can easily be achieved in practice become.

Insbesondere kann die Kolbenposition kontaktlos gemessen werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die Messung der Kolbenposition keinen nachteiligen Einfluß auf die Kolbenbewegung ausübt. In particular, the piston position can be measured without contact. This brings the advantage that the measurement of the piston position has no adverse effect on the piston movement exercises.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kolben einen Signalgeber enthält, der ein Signal aussendet, aufgrund dessen ein in einer festen räumlichen Lage zum Hohlzylinder vorgesehener Empfänger das Erreichen der Hubhöhe feststellt. Damit läßt sich die Kolbenposition und somit das Erreichen der Hubhöhe äußerst exakt feststellen. It is particularly advantageous if the piston contains a signal transmitter that generates a signal sends out, due to which in a fixed spatial position to the hollow cylinder intended receiver determines the reaching of the lifting height. So that the Determine the piston position and thus the stroke height extremely precisely.

Die Aufgabe wird auch noch durch eine Ramme für einen Bodenprobensonde gelöst, wobei die Ramme einen Hohlzylinder, dessen beide offenen Enden mit einem ersten und einem zweiten Deckel verschlossen sind, einen im Hohlzylinder angeordneten Kolben, der in Längsrichtung des Hohlzylinders verschiebbar ist und in einer ersten Endstellung am ersten Deckel anliegt, und eine zwischen dem Kolben und dem zweiten Deckel angeordneten Feder aufweist, die bei Bewegung des Kolbens in Richtung hin zum zweiten Deckel eine Gegenkraft aufbaut, wobei die Ramme ferner eine mit dem Hohlzylinder verbundene erste Zuleitung, über die zwischen dem ersten Deckel und dem Kolben ein Fluid in den Hohlzylinder eingeleitet werden kann, um den Kolben von seiner ersten Endstellung bis zu einer bestimmten Hubhöhe anzuheben, und eine absperrbare Ableitung aufweist, über die im geöffneten Zustand das eingeleitete Fluid aus dem Hohlzylinder entweichen kann, um den Kolben aufgrund der aufgebauten Gegenkraft zurück zur ersten Endstellung zu bewegen, wobei die bei Erreichen der Hubhöhe aufgebaute Federkraft und/oder die Hubhöhe veränderbar ist. The task is also solved by a ram for a soil sample probe, the Ram a hollow cylinder, both of which open ends with a first and a second Lids are closed, a piston arranged in the hollow cylinder, which extends in the longitudinal direction the hollow cylinder is displaceable and abuts the first cover in a first end position, and a spring arranged between the piston and the second cover, which at Movement of the piston towards the second cover builds up a counterforce, the Ramming also a first lead connected to the hollow cylinder, via which between the first cover and the piston a fluid can be introduced into the hollow cylinder Lift the piston from its first end position to a certain stroke height, and one lockable discharge line, via which in the open state the introduced fluid from the Hollow cylinder can escape to the piston due to the counterforce built up to move the first end position, the spring force built up when the lifting height is reached and / or the lifting height is changeable.

Bei dieser Ramme können somit die bei Erreichen der Hubhöhe aufgebaute Federkraft und/oder die Hubhöhe frei eingestellt werden, so daß auch die gewünschte Schlagfrequenz und/oder die gewünschte Schlagenergie leicht einstellbar sind. With this ram, the spring force built up when the lifting height is reached and / or the lifting height can be freely set so that the desired stroke frequency and / or the desired impact energy is easily adjustable.

Insbesondere kann bei der Ramme die Feder ein zwischen dem Kolben und dem zweiten Deckel liegendes Gaspolster und/oder eine mechanische Feder, wie z. B. eine Schraubenfeder, aufweisen. Bei einer solchen Feder ist das Verstellen der Federkraft leicht möglich. In particular, in the ram the spring can be between the piston and the second Cover gas cushion and / or a mechanical spring, such as. B. a coil spring, exhibit. With such a spring, the adjustment of the spring force is easily possible.

Ferner kann bei der Ramme eine weitere Zu-/Ableitung vorgesehen sein, über die Gas in das bzw. aus dem Gaspolster zu-/abführbar ist. Damit ist die Verstellung der Federkraft besonders einfach. Furthermore, a further feed / discharge line can be provided in the ram, via which gas into the or can be supplied / removed from the gas cushion. This makes the adjustment of the spring force special simple.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Ramme ist eine Meßeinrichtung vorgesehen, die das Erreichen der Hubhöhe durch Messen der Kolbenposition ermittelt. Damit kann unmittelbar nach Erreichen der Hubhöhe das eingefüllte Fluid, das insbesondere ein Gas ist(wie z. B. Luft oder Stickstoff ist, die besonders einfach zu handhaben sind), abgelassen werden. In a preferred development of the ram, a measuring device is provided, which Reaching the stroke height is determined by measuring the piston position. This can be done immediately after reaching the lifting height, the filled fluid, which is in particular a gas (such as air or nitrogen, which are particularly easy to handle).

Die Meßeinrichtung kann insbesondere ein bestimmtes Signal ausgeben, wenn der Kolben die erste Endstellung erreicht. Dieses Signal kann an eine Steuereinrichtung geleitet werden, die in Abhängigkeit des Signals die Ramme ansteuert. Damit läßt sich der Betrieb der Ramme leicht automatisieren. The measuring device can in particular output a certain signal when the piston first end position reached. This signal can be sent to a control device that is in Depending on the signal drives the ram. This makes the operation of the ram easy automate.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mittels der Meßeinrichtung die Kolbenposition kontaktlos erfaßbar ist. In diesem Fall führt das Erfassen der Kolbenposition zu keiner nachteiligen Beeinflussung der Kolbenbewegung. It is particularly advantageous if the piston position is contactless by means of the measuring device is detectable. In this case, the detection of the piston position does not lead to any disadvantage Influencing the piston movement.

Ferner kann bei der Ramme die Meßeinrichtung einen an oder im Kolben vorgesehenen Signalgeber und einen am Hohlzylinder befestigten Empfänger umfassen. Dadurch wird eine sehr genau Messung der Hubhöhe ermöglicht. Furthermore, with the ram, the measuring device can be provided on or in the piston Signal generator and include a receiver attached to the hollow cylinder. This will make one enables very precise measurement of the lifting height.

Die Position des Empfängers kann insbesondere entlang der Längsrichtung des Hohlzylinders veränderbar sein. Dies stellt eine einfache Möglichkeit der Verstellung der bestimmten Hubhöhe dar. The position of the receiver can in particular be along the longitudinal direction of the hollow cylinder be changeable. This provides an easy way of adjusting the specific lifting height represents.

Ferner kann bei der Ramme die Ableitung zumindest ein Schnellentlüftungsventil enthalten. Damit wird ein schnelles Ableiten des eingeführten Fluids und damit der gewünschte Rammstoß durch den auf den ersten Deckel aufschlagenden Kolben erreicht. Furthermore, the discharge line of the ram may contain at least one quick exhaust valve. This allows the introduced fluid to be drained off quickly and thus the desired one Ramming impact achieved by the piston hitting the first cover.

Besonders bevorzugt ist es, daß bei der Ramme eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die das Öffnen und Schließen der absperrbaren Ableitung steuert. Damit läßt sich der Betrieb der Ramme leicht automatisieren. It is particularly preferred that a control device is provided in the ram, which Opening and closing the lockable drain controls. This allows the operation of the Automate rams easily.

Insbesondere kann eine mit der/den Zuleitung(en) verbundene Druckgasquelle vorgesehen sein. Damit läßt sich die Einleitung des Gases zwischen Kolben und erstem Deckel und in das Gaspolster realisieren. In particular, a compressed gas source connected to the feed line (s) can be provided his. This allows the gas to be introduced between the piston and the first cover and into it Realize gas cushion.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: The invention is described below by way of example with reference to the drawing explained in more detail. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Eintreibe- und Ziehvorrichtung mit einer Ramme; Figure 1 is a schematic view of a driving and pulling device with a ram.

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Ramme, wobei sich der Kolben in seiner unteren Endstellung befindet, und Fig. 2 is a schematic view of the ram, with the piston in its lower end position, and

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Ramme, wobei sich der Kolben in seiner oberen Endstellung befindet. Fig. 3 is a schematic view of the ram, with the piston in its upper end position.

Der erfindungsgemäße Ramme 1 ist über eine Halterung 2 mit einem auf dem Boden stehenden Stativ 3 verbunden. Eine Bodenprobensonde 4 (beispielsweise eine Seilkernsonde) ist mit der Unterseite der Ramme 3 über einem Adapter 5 verbunden. Ferner ist noch ein hydraulischer Ziehtisch 6 vorgesehen, mit dem die in den Boden getriebene Bodenprobensonde 4 wieder aus den Boden heraus gezogen werden kann. The ram 1 according to the invention is connected via a holder 2 to a stand 3 standing on the floor. A soil sample probe 4 (for example a rope core probe) is connected to the underside of the ram 3 via an adapter 5 . Furthermore, a hydraulic drawing table 6 is also provided, with which the soil sample probe 4 driven into the ground can be pulled out of the ground again.

Ferner sind noch eine Pneumatikeinheit 7, die über Zu- und Ableitungen 8, 9, 10, 11, 12, 13 sowohl mit der Ramme 1 als auch mit dem Stativ 3 verbunden ist, und eine Steuereinheit 14 zur Steuerung der Ramme 1 vorgesehen. Furthermore, a pneumatic unit 7 , which is connected via feed and discharge lines 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 both to the ram 1 and to the stand 3 , and a control unit 14 for controlling the ram 1 are provided.

Das Stativ 3 umfaßt zwei zueinander parallel angeordnete sogenannte kolbenstangenlose Zylinder 15, von denen in Fig. 1 nur einer eingezeichnet ist, in dem ein Shuttle-Kolben in Längsrichtung verschiebbar ist. Die Zylinder 15 weisen jeweils einen sich in Längsrichtung des Zylinders erstreckenden Schlitz auf, durch den ein mit der Halterung 2 verbundener Abnehmer des Shuttle-Kolbens aus dem Zylinder herausragt. Die Position des Shuttle-Kolbens im Zylinder 15 wird durch den auf beiden Seiten des Kolbens herrschenden (Luft-)Drucks im Zylinder 15 eingestellt, die über die Leitungen 12 und 13 veränderbar sind. Insbesondere können die Drücke so eingestellt sein, daß die Ramme 1 in Richtung zum Boden hin gedrückt und somit gegen den Boden vorgespannt wird. Ein besonderer Vorteil der Zylinder besteht darin, daß sie die bei jedem Rammstoß der Ramme erzeugten Rückstoß abpuffern können. The stand 3 comprises two so-called rodless cylinders 15 arranged parallel to one another, of which only one is shown in FIG. 1, in which a shuttle piston can be displaced in the longitudinal direction. The cylinders 15 each have a slot extending in the longitudinal direction of the cylinder, through which a pickup of the shuttle piston connected to the holder 2 protrudes from the cylinder. The position of the shuttle piston in the cylinder 15 is set by the (air) pressure in the cylinder 15 prevailing on both sides of the piston, which can be changed via the lines 12 and 13 . In particular, the pressures can be set in such a way that the ram 1 is pressed in the direction of the ground and is thus biased against the ground. A particular advantage of the cylinders is that they can buffer the recoil generated every time the ram hits the ram.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt die Ramme 3 einen Hohlzylinder 16, dessen unteres Ende mit einem unteren Deckel 17 und dessen oberes Ende mit einem oberen Deckel 18 verschlossen ist. Der Hohlzylinder umfaßt einen ersten Zylinderabschnitt 19 mit einem ersten Innendurchmesser D1 von ca. 95 mm und einen daran anschließenden zweiten Zylinderabschnitt 19' mit einem zweiten Innendurchmesser D2 von ca. 200 mm, der größer ist als der erste Innendurchmesser D1, wobei die beiden Zylinderabschnitte 19, 19' koaxial zueinander angeordnet sind. Das freie Ende des ersten Zylinderabschnitts 19 ist mit dem unteren Deckel 17 verschlossen und das freie Ende des zweiten Zylinderabschnitts 19' ist mit dem oberen Deckel 18 verschlossen. As can best be seen from FIG. 2, the ram 3 comprises a hollow cylinder 16 , the lower end of which is closed by a lower cover 17 and the upper end of which is closed by an upper cover 18 . The hollow cylinder comprises a first cylinder section 19 with a first inner diameter D1 of approximately 95 mm and an adjoining second cylinder section 19 ′ with a second inner diameter D2 of approximately 200 mm, which is larger than the first inner diameter D1, the two cylinder sections 19 , 19 'are arranged coaxially to one another. The free end of the first cylinder section 19 is closed with the lower cover 17 and the free end of the second cylinder section 19 'is closed with the upper cover 18 .

In dem Hohlzylinder 16 ist ein freier Zylinderkolben 20 angeordnet, der in Längsrichtung des Hohlzylinders 16 hin- und herbewegbar ist. Der Kolben 20 weist einen ersten Kolbenabschnitt 21 und einen zweiten Kolbenabschnitt 22 auf, wobei der Durchmesser des ersten Kolbenabschnitts 21 so gewählt ist, daß er etwas kleiner als der Innendurchmesser D1 des Zylinderabschnitts 19 ist, und der Durchmesser des zweiten Kolbenabschnitts 22 so gewählt ist, daß er etwas kleiner als der Innendurchmesser D2 des zweiten Zylinderabschnittes 20 ist. Ferner ist die Länge (ca. 200 mm) des ersten Kolbenabschnitts 21 so gewählt, daß die in der in Fig. 2 gezeigten unteren Endstellung des Kolbens 20 dem unteren Deckel 17 zugewandte Endfläche 23 des ersten Kolbenabschnitts 21 an einem zylindrischen Anschlagelement 24 des unteren Deckels 17 anliegt und bei maximaler Hubhöhe des Kolbens 20, wie in Fig. 3 gezeigt ist, zumindest teilweise noch innerhalb des ersten Zylinderabschnitts 19 ist. Der Kolben weist ein Gewicht von ca. 100 kg auf. In the hollow cylinder 16, a free piston cylinder 20 is situated which reciprocates in the longitudinal direction of the hollow cylinder 16 and is movable. The piston 20 has a first piston section 21 and a second piston section 22 , the diameter of the first piston section 21 being selected to be somewhat smaller than the inner diameter D1 of the cylinder section 19 and the diameter of the second piston section 22 being selected that it is slightly smaller than the inner diameter D2 of the second cylinder section 20 . Furthermore, the length (approx. 200 mm) of the first piston section 21 is selected such that the end face 23 of the first piston section 21 facing the lower cover 17 in the lower end position of the piston 20 shown in FIG. 2 on a cylindrical stop element 24 of the lower cover 17 rests and at maximum stroke height of the piston 20 , as shown in FIG. 3, is at least partially still within the first cylinder section 19 . The piston has a weight of approx. 100 kg.

Der Kolben 20 teilt somit den Innenraum des Zylinders 16 in einen ersten Teilbereich 25, der sich von dem unteren Deckel 17 bis zur Endfläche 23 des ersten Kolbenabschnitts 21 erstreckt, und in einen zweiten Teilbereich 26, der sich von der dem oberen Deckel 18 zugewandten Endfläche 27 des zweiten Kolbenabschnitts 22 bis zum oberen Deckel 18 erstreckt. The piston 20 thus divides the interior of the cylinder 16 into a first partial area 25 , which extends from the lower cover 17 to the end face 23 of the first piston section 21 , and into a second partial area 26 , which extends from the end face facing the upper cover 18 27 of the second piston section 22 extends to the upper cover 18 .

An der Endfläche 27 des zweiten Kolbenabschnitts 22 ist ein Permanentmagnet 28 im Kolben eingelassen (es können auch mehrere Magnete sein), auf den zwei Induktionsschalter 29 und 30 ansprechen, wenn er sich aufgrund der Bewegung des Kolbens 20 an den Induktionsschalter 29 und 30 vorbei bewegt. Der obere Induktionsschalter 30, der näher am oberen Deckel 18 als der untere Induktionsschalter 29 ist und dessen Position in Längsrichtung des Hohlzylinders 16 veränderbar ist (durch Pfeil A angedeutet), wird hier als Endschalter zur Einstellung der Hubhöhe des Kolbens eingesetzt, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird. Der untere Schalter 29 ist so angeordnet, daß er anspricht, wenn sich der Kolben 20 in seiner unteren Endstellung befindet. Die von den Schaltern 29, 30 abgegebenen Signale werden der Steuereinheit zugeführt. On the end face 27 of the second piston section 22 , a permanent magnet 28 is embedded in the piston (there may also be several magnets) to which two induction switches 29 and 30 respond when it moves past the induction switches 29 and 30 due to the movement of the piston 20 , The upper induction switch 30 , which is closer to the upper cover 18 than the lower induction switch 29 and whose position can be changed in the longitudinal direction of the hollow cylinder 16 (indicated by arrow A), is used here as a limit switch for setting the stroke height of the piston, as will be explained in more detail below is described. The lower switch 29 is arranged so that it responds when the piston 20 is in its lower end position. The signals emitted by the switches 29 , 30 are fed to the control unit.

Am unteren Deckel sind neben den Zuleitungen 9 und 10 noch vier Entlüftungsventile 31, 32 (von den in Fig. 2 und 3 jeweils nur 2 gezeigt sind) vorgesehen, die in den ersten Teilbereich 25 münden und diesen mit der Umgebung verbinden. Über die Schnellentlüftungsventile 31, 32 kann schlagartig eine Verbindung des ersten Teilbereichs 25 mit der Umgebung hergestellt werden, so daß die im ersten Teilbereich 25 vorhandene Druckluft schnell abgelassen werden kann. Die Schnellentlüftungsventile 31 und 32 sind bevorzugt elektromagnetisch betätigbar. In addition to the supply lines 9 and 10 , four vent valves 31 , 32 (only two of which are shown in FIGS. 2 and 3) are provided on the lower cover, which open into the first partial area 25 and connect it to the environment. The quick exhaust valves 31 , 32 can be used to produce a connection between the first partial region 25 and the surroundings, so that the compressed air present in the first partial region 25 can be quickly released. The quick exhaust valves 31 and 32 can preferably be actuated electromagnetically.

Die Zu-/Ableitung 11 ist über den oberen Deckel 18 mit dem zweiten Teilbereich 26 verbunden. Über diese Leitung 11 kann der zweite Teilbereich 26 mit Druckluft beaufschlagt werden oder es kann Druckluft abgelassen werden. Anders gesagt, es kann der im zweiten Teilbereich 26 herrschende Druck bei fester Kolbenstellung (wenn der Kolben nicht bewegt wird, z. B. wenn er in der unteren Endstellung ist) eingestellt werden. Danach wird die Zuleitung 11 abgesperrt, so daß der zweite Teilbereich, der beispielsweise mit Luft gefüllt sein kann, eine Gasfeder für den Kolben 20 darstellt. The feed / discharge line 11 is connected to the second partial area 26 via the upper cover 18 . Compressed air can be applied to the second partial region 26 via this line 11 or compressed air can be discharged. In other words, the pressure prevailing in the second partial region 26 can be set when the piston is in a fixed position (if the piston is not moved, for example if it is in the lower end position). The supply line 11 is then shut off, so that the second section, which can be filled with air, for example, represents a gas spring for the piston 20 .

Im Betrieb wird zunächst der Druck im zweiten Teilbereich 26 bei der im Fig. 2 gezeigten Stellung des Kolbens 20 auf 0,5 bar eingestellt. In operation, the pressure in the second partial region 26 is initially set to 0.5 bar in the position of the piston 20 shown in FIG. 2.

Danach wird über die Leitungen 9, 10 der erste Teilbereich 25 mit Druckluft (10 bar) beaufschlagt, so daß sich der Kolben 20 nach oben bewegt. In Folge der Kolbenbewegung in Richtung hin zum oberen Deckel 18 wird das Gas im zweiten Teilbereich komprimiert, so daß sich eine Gegenkraft aufbaut. Then the first section 25 is pressurized with compressed air (10 bar) via the lines 9 , 10 , so that the piston 20 moves upward. As a result of the piston movement in the direction of the upper cover 18 , the gas is compressed in the second partial area, so that a counterforce builds up.

Die Druckluftbeaufschlagung des ersten Teilbereichs 25 wird solange fortgesetzt, bis der Kolben 20 seine obere Endstellung erreicht, die in Fig. 3 eingezeichnet ist. In dieser Endstellung spricht der obere Induktionsschalter 30 auf den Magneten 28 an und gibt ein vorbestimmtes Signal an die Steuereinheit 14 aus. Diese unterbricht daraufhin die Druckbeaufschlagung des ersten Teilbereichs 25 und öffnet die Schnellentlüftungsventile 31 und 32, so daß der Kolben 20 aufgrund der gespannten Druckfeder nach unten beschleunigt wird und mit seiner Endfläche 23 auf das Anschlagelement 24 trifft. Dadurch wird eine vorbestimmte Rammenergie auf das Anschlagelement 32 und durch dieses auf die Bodenprobensonde 4 übertragen, so daß diese ein Stück in den Boden gerammt wird. In der unteren Endstellung spricht aufgrund des Magnetes 28 der untere Induktionsschalter 29 an, der ein vorbestimmtes Signal an die Steuereinrichtung 14 ausgibt. Diese schließt daraufhin die Schnellentlüftungsventile 31 und 32 und bewirkt, daß der erste Teilbereich 25 wieder mit der Druckluft über die Zuleitungen 9 und 10 beaufschlagt wird, so daß der Rammkolben 20 wieder von seiner unteren Endstellung (Fig. 2) bis zu seiner oberen Endstellung (Fig. 3) bewegt wird. The application of compressed air to the first partial region 25 continues until the piston 20 reaches its upper end position, which is shown in FIG. 3. In this end position, the upper induction switch 30 responds to the magnet 28 and outputs a predetermined signal to the control unit 14 . This then interrupts the pressurization of the first section 25 and opens the quick exhaust valves 31 and 32 , so that the piston 20 is accelerated downward due to the tensioned compression spring and strikes the stop element 24 with its end face 23 . As a result, a predetermined ramming energy is transmitted to the stop element 32 and through this to the soil sample probe 4 , so that it is rammed a bit into the ground. In the lower end position, the magnet 28 causes the lower induction switch 29 to respond, which outputs a predetermined signal to the control device 14 . This then closes the quick exhaust valves 31 and 32 and causes the first section 25 to be pressurized again with the compressed air via the feed lines 9 and 10 , so that the ram piston 20 again from its lower end position ( FIG. 2) to its upper end position ( Fig. 3) is moved.

Diese Schritte werden mehrmals durchgeführt, so daß fortlaufend Rammstöße erzeugt werden, mittels derer die Bodenprobensonde 14 in den Boden getrieben werden kann. These steps are carried out several times so that ramming impacts are continuously generated, by means of which the soil sample probe 14 can be driven into the soil.

Zur Änderung der Schlagfrequenz kann der obere Induktionsschalter 30 in Längsrichtung des Hohlzylinders verschoben werden, so daß die zu erreichende Hubhöhe des Kolbens 20 verändert wird. Aufgrund der veränderten Hubhöhe wird dann das Anheben des Kolbens 20 schneller oder langsamer durchgeführt, wodurch sich dann die Schlagfrequenz ändert. To change the stroke frequency, the upper induction switch 30 can be moved in the longitudinal direction of the hollow cylinder, so that the stroke height of the piston 20 to be achieved is changed. Due to the changed stroke height, the lifting of the piston 20 is then carried out faster or slower, as a result of which the stroke frequency then changes.

Ferner ist es noch möglich, die im zweiten Teilbereich 26 erzeugte Gegenkraft, wenn der Kolben 20 in seiner oberen Endstellung ist (also die eingestellte Hubhöhe erreicht), zu ändern, indem der Druck im zweiten Teilbereich, z. B. wenn der Rammkolben 20 in seiner unteren Endstellung ist, verändert wird. Damit wird die Energie, die pro Rammstoß auf die Seilkernsonde 4 übertragen wird, verändert, so daß auch die Einzelschlagleistung verändert ist. Furthermore, it is still possible to change the counterforce generated in the second sub-region 26 when the piston 20 is in its upper end position (that is, the set lifting height), by the pressure in the second sub-region, e.g. B. when the ram 20 is in its lower end position is changed. This changes the energy that is transferred to the cable core probe 4 per ramming impact, so that the individual impact power is also changed.

Die Einstellung der Hubhöhe über die Änderung der Position des oberen Induktionsschalters 30 kann manuell oder automatisch unter Steuerung der Steuereinheit 14 erfolgen. The adjustment of the lifting height by changing the position of the upper induction switch 30 can be done manually or automatically under the control of the control unit 14 .

Insbesondere ist es möglich, die Schlagfrequenz und Schlagenergie der Ramme automatisch an die jeweiligen Bodeneigenschaften anzupassen. So kann der bei jedem Rammstoß erzeugt Vortrieb der Bodenprobensonde erfaßt werden und in Abhängigkeit des Vortriebs wird dann die Hubhöhe und/oder die bei erreichter Hubhöhe vorliegende Gegenkraft eingestellt. In particular, it is possible to automatically change the impact frequency and impact energy of the ram adapt to the respective soil properties. This way it can be generated with every ram Propulsion of the soil sample probe can be recorded and then depending on the propulsion Lifting height and / or the counterforce present when the lifting height is reached.

Auch ist es möglich, die Hubhöhe und/oder die bei erreichter Hubhöhe vorliegende Gegenkraft so einzustellen, daß DIN-Normen gerechte Messungen (z. B. DIN-Norm 4094) durchführbar sind. It is also possible to determine the lifting height and / or the counterforce present when the lifting height is reached Set so that measurements that comply with DIN standards (e.g. DIN standard 4094) can be carried out are.

Claims

1. A method of operating a ram for a soil sample probe, the ram comprising a hollow cylinder ( 16 ), the two open ends of which are closed by a first and a second cover ( 17 , 18 ), and a piston ( 20 ) arranged in the hollow cylinder ( 16 ) ) which is displaceable in the longitudinal direction of the hollow cylinder ( 16 ) and rests in a first end position on the first cover ( 17 ), with the piston ( 20 ) being raised from its first end position by a certain lifting height between the piston ( 20 ) and the first end position the first cover ( 17 ), a fluid which is under a predetermined pressure is introduced, whereby as a result of the movement of the piston ( 20 ) towards the second cover ( 18 ) an opposing spring force is built up and the introduced fluid is discharged when the lifting height is reached is so that the piston ( 20 ) is moved back to its first end position due to the spring force built up, the spring built up when the lifting height is reached force and / or the lifting height can be changed.

2. The method according to claim 1, wherein the spring force is generated by means of a gas cushion lying between the piston ( 20 ) and the second cover ( 18 ).

3. The method according to any one of the above claims, in which by supplying or removing gas in / out of the gas cushion the spring force built up when the lifting height is reached is changed.

4. The method according to claim 3, wherein the supply or discharge of the gas is carried out when the piston ( 20 ) is in its first end position.

5. The method according to any one of the above claims, wherein the reaching of the lifting height is determined by measuring the piston position in the hollow cylinder ( 16 ).

6. The method according to claim 5, wherein the piston position is measured without contact.

7. The method according to claim 5 or 6, wherein the piston ( 20 ) contains a signal transmitter ( 28 ) which emits a signal, on the basis of which a receiver ( 30 ) provided in a fixed spatial position relative to the hollow cylinder ( 16 ) reaches the lifting height finds.

8. ram for a soil sample probe, with a hollow cylinder ( 16 ), the two open ends of which are closed with a first and a second cover ( 17 , 18 ), a piston ( 20 ) arranged in the hollow cylinder ( 16 ), which extends in the longitudinal direction of the hollow cylinder ( 16 ) is displaceable and rests in a first end position on the first cover ( 17 ), a spring arranged between the piston ( 20 ) and the second cover ( 18 ), which spring moves when the piston ( 20 ) moves towards the second cover ( 18 ) builds up a counterforce, the ram also a first feed line ( 9 , 10 ) connected to the hollow cylinder ( 16 ), via which a fluid is introduced into the hollow cylinder ( 16 ) between the first cover ( 17 ) and the piston ( 20 ) can be to raise the piston ( 20 ) from its first end position to a certain lifting height, and has a lockable derivative ( 31 , 32 ), via which in the open state the fluid introduced from the hollow cylinder ( 16 ) dev can calibrate in order to move the piston ( 20 ) back to the first end position due to the counterforce built up, the spring force built up and / or the lifting height being variable when the lifting height is reached.

9. A ram according to claim 8, wherein the spring has a gas cushion located between the piston ( 20 ) and the second cover ( 18 ).

10. A ram according to one of the above claims, in which a further feed / discharge line ( 11 ) is provided, via which gas can be fed into / out of the gas cushion.

11. A ram according to one of the above claims, in which a measuring device ( 28 , 29 , 30 ) is provided which determines the reaching of the lifting height by measuring the piston position.

12. A ram according to claim 11, wherein the measuring device ( 28 , 29 , 30 ) outputs a certain signal when the piston ( 20 ) reaches the first end position.

13. A ram according to claim 11 or 12, in which the piston position by means of the measuring device is contactlessly detectable.

14. A ram according to one of claims 11 to 13, in which the measuring device comprises a signal transmitter ( 28 ) provided on or in the piston ( 20 ) and a receiver ( 30 ) attached to the hollow cylinder ( 16 ).

15. A ram according to claim 14, wherein the position of the receiver ( 30 ) along the longitudinal direction of the hollow cylinder ( 16 ) is variable.

16. A ram according to one of the above claims, in which the discharge line contains at least one quick exhaust valve ( 31 , 32 ).

17. A ram according to one of the above claims, in which a control device ( 14 ) is provided which controls the opening and closing of the lockable ( 31 , 32 ) derivative.

18. A ram according to one of the above claims, in which one with the feed line (s) connected compressed gas source is provided.