DE1175161B - Pneumatisches Rammbohrgeraet - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: E 02 d
Deutsche Kl.: 84 c -17/14
Nummer: 1175 161
Aktenzeichen: Z 7041V / 84 c
Anmeldetag: 7. Januar 1959
Auslegetag: 30. Juli 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches Rammbohrgerät zum Herstellen von beliebig gerichteten
Bohrungen im Erdboden, bestehend aus einem mit einem spitzen Kopfstück versehenen prismatischen
oder zylindrischen Gehäuse, das mittels einer biegsamen Leitung mit einem Luftverdichter verbunden
ist, und einem darin gelagerten Schlagkolben, der über Zu- und Ableitungskanäle im Gehäuse mittels
eines vom Schlagkolben gesteuerten Ventils wechselweise beidseitig mit Druckluft beaufschlagt
wird, wobei der Rückhub des Schlagkolbens durch ein Druckluftpolster abgefangen wird.
Bei einem bekannten Rammbohrgerät dieser Art schlägt der Schlagkolben nur auf die kopfseitige Endfläche
der Zylinderbohrung. Wenn das Gerät aus dem Bohrloch zurückgeholt werden muß, ist eine
besondere Zugvorrichtung notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Rammbohrgerät genannter Art derart auszubilden, daß seine Arbeitsrichtung umgekehrt ist und daß es beim Auftreffen
auf Hindernisse im Gegensatz zu den bekannten Geräten ohne Anwendung einer besonderen Zugvorrichtung
zurückgeholt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Rammbohrgerät eingangs genannter Art gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß zum wahlweisen Voroder Zurücktreiben des Gerätes zwei das Steuerventil
betätigende Steuereinrichtungen und ein im Gehäuse angeordnetes von fern zu betätigendes Umschaltglied,
das zum wahlweisen Einschalten einer der beiden Steuereinrichtungen dient, vorgesehen
sind, wobei die Steuereinrichtungen in Längsrichtung des Zylinders derart gegeneinander verschoben angeordnet
sind, daß der Schlagkolben bei eingeschalteter vorderer Steuereinrichtung gegen die dem
Kopfstück benachbarte, als vordere Stoßfläche dienende vordere Endfläche der Zylinderbohrung und
bei eingeschalteter hinterer Steuereinrichtung gegen die als hintere Stoßfläche dienende hintere Endfläche
der Zylinderbohrung schlägt.
In Ausbildung der Erfindung ist das Rammbohrgerät dadurch gekennzeichnet, daß die zum Umsteuern
der Treibrichtung dienenden Einrichtungen aus zwei durch das als Schaltventil ausgebildete Umschaltglied
wahlweise mit einer Auspufföffnung zu verbindenden Abluftkanälen bestehen, die je zwei
abwechselnd vom Schlagkolben freigegebene Ausmündungen in die Zylinderbohrung aufweisen, wobei
die Ausmündungen des einen Abluftkanals in Vortriebsrichtung jeweils hinter den entsprechenden
Ausmündungen des anderen Abluftkanals liegen.
Pneumatisches Rammbohrgerät
Anmelder:
Wiktor Zinkiewicz, Gdynia (Polen)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann
und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Wiktor Zinkiewicz, Gdynia (Polen)
Beanspruchte Priorität:
Polen vom 24. Januar 1958 (88 387)
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Rammbohrgerät dadurch gekennzeichnet, daß das
Umschaltglied einen unter der Wirkung einer Feder stehenden Ventilschieber aufweist, der in einer
Längsausnehmung im Gehäuse verschiebbar gelagert ist, welche mit der Auspufföffnung und an der der
Feder gegenüberliegenden Seite des Ventilschiebers mit der Druckluftzuleitung in Verbindung steht, und
daß der Ventilschieber eine zur Auspufföffnung offene Längssackbohrung sowie eine durch Änderung
des Luftdrucks wahlweise mit einem der Abluftkanäle in Verbindung zu bringende seitliche
Öffnung aufweist.
Das Rammbohrgerät gemäß der Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels
unter Hinweis auf die Figuren beschrieben.
F i g. 1 und 2 zeigen den Prinzipaufbau eines Gerätes gemäß der Erfindung, einmal beim Vorlauf in
409 638/70
der Stellung nach dem Vorwärtshub des Schlagkolbens (Fig. 1) und zum anderen beim Rücklauf
nach dem Rückwärtshub des Schlagkolbens (Fig. 2). Alle Kanäle innerhalb des Gerätes sind
der Übersicht halber in der Zeichenebene dargestellt;
Fig. 3 bis 10 zeigen eine konstruktive Ausführungsform
des Rammbohrgerätes, und zwar zeigt
F i g. 3 einen Längsschnitt längs der Linie E-E in Fig. 6, ίο
F i g. 4 einen Längsschnitt längs der gebrochenen Linien F-F in F i g. 9,
F i g. 5 einen Längsschnitt längs der gebrochenen Linien G-G in F i g. 8,
F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie D-D in Fig. 3,
F i g. 7 einen Querschnitt längs der Linie C-C in
Fig. 3,
F i g. 8 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 3,
F i g. 9 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 3 und
Fig. 10 eine Rückansicht des Geräts in Richtung des Pfeils X in F i g. 3.
Das Gerät hat ein aus einem geschoßartig zugespitzten Kopfstück 2, einem zylindrischen Mittelstück
1 und einem zylindrischen Endstück 3 zusammengesetztes Gehäuse. Das Gehäuse ist über eine
nicht dargestellte biegsame Leitung mit einem nicht dargestellten Luftverdichter zu verbinden. In einer
Zylinderführung 16, 18 im Mittelstück 1 des Gehäuses ist ein Schlagkolben 26 gelagert, dessen vordere
und hintere Stirnflächen über Zuleitungs- und Ableitungskanäle mittels eines von ihm gesteuerten
Ventils 19 wechselweise mit Druckluft beaufschlagt werden. Die Druckluft tritt durch einen Druckluft
einlaß 4 und den Zuleitungskanal 8, 9 in das Gehäuse ein und fließt, je nach der Stellung des Steuerventils
19, entweder durch eine Ventükammer 10 des Steuerventils 9 und durch den Kanal 5,21 in die Zylinderbohrung
18 vor dem Schlagkolben 26 oder durch die Ventilkammer 10 und einen Durchlaß 17 in die
Zylinderbohrung 16 hinter dem Schlagkolben 26.
Beim Vorlauf des Geräts trifft der Schlagkolben 26 periodisch auf die vordere Endfläche 2' der Zylinderbohrung
16, 18, beim Rücklauf periodisch auf die hintere Endfläche 3' der Zylinderbohrung 16,18. Die
jeweils entgegengesetzten Bewegungen des Schlagkolbens 26 werden kurz vor ihrem Ende von einem
Druckluftpolster abgefangen, dessen Erzeugung noch beschrieben wird.
Zum wahlweisen Vor- und Zurücktreiben des Geräts dient ein von fern zu betätigender Ventilschieber
11. Der Ventilschieber 11 verbindet je nach seiner Stellung eine Auspufföffnung 14 mit Abluftkanälen
6 oder 7, die je zwei abwechselnd vom Schlagkolben 26 freigegebene Ausmündungen 22
und 23 bzw. 24 und 25 in die Zylinderbohrung 16, 18 aufweisen, wobei die Ausmündungen 24 und 25
des einen Abluftkanals 7 in Vortriebsrichtung jeweils hinter den entsprechenden Ausmündungen 22 bzw.
23 des anderen Abluftkanals 6 liegen.
In der Vorlaufstellung des Ventilschiebers 11 (Fig. 1) entsteht so zwischen der Endfläche 3' und
der hinteren Stirnfläche des Schlagkolbens 26 und in der Rücklaufstellung des Ventilschiebers 11 zwischen
der Endfläche 2' und der vorderen Stirnfläche des Schlagkolbens 26 ein Druckluftpolster.
Der Ventilschieber 11 steht unter der Wirkung einer Feder 12 und ist in einer Längsausnehmung 40
im Gehäuse verschiebbar gelagert. Die Längsausnehmung 40 ist mit der Auspufföffnung 14 und, an
der der Feder 12 gegenüberliegenden Seite des Ventilschiebers 11, mit dem Druckluftzuleitungskanal 8
über einen Durchlaß 13 verbunden. Der Ventilschieber 11 weist eine zur Auspufföffnung 14 offene
Längssackbohrung 41 sowie eine durch Änderung des Luftdrucks in dem Druckluftzuleitungskanal 8 wahlweise
mit einem der Abluftkanäle 6 oder 7 in Verbindung zu bringende seitliche öffnung 15 auf.
Die Wirkungsweise des Geräts beim Vorlauf ist im Prinzip wie folgt:
Der Druck in der Druckluftzuleitung und damit im Kanal 8 wird so eingestellt, daß der Ventilschieber
11 die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt. Die Druckluft strömt durch den Drucklufteinlaß 4 und
den Zuleitungskanal 8, 9 in die Ventükammer 10. Sie drückt auf das Steuerventil 19 und fließt durch
den Kanal 5, 21 in die Zylinderbohrung 18 vor dem Schlagkolben 26. Dadurch stößt sie den Schlagkolben
26 zurück.
Wegen der Stellung des Ventilschiebers 11 kann zunächst Luft über die Ausmündung 23 durch den
Abluftkanal 6 und die Auspufföffnung 14 abströmen. Hat die Rückseite des Schlagkolbens 26 die Ausmündung
23 überlaufen, so wird die Luft im hinteren Teil 16 der Zylinderbohrung komprimiert. Der
Schlagkolben 26 stößt daher nur sanft, wenn überhaupt, an die Endfläche 3' an. Seine Endstellung ist
in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. In dieser Endstellung hat der Schlagkolben 26 die Ausmündung 22
freigegeben, wodurch Druckluft aus dem vorderen Teil 18 der Zylinderbohrung abfließen kann und sich
der Druck dort mindert. Der Druck im hinteren Teil 16 der Zylinderbohrung wird schließlich höher als
der Druck in der Ventilkammer 10, und das Steuerventil 19 verschiebt sich und verschließt die Mündung
des Kanals 5. Die Druckluft strömt nun durch die Ventilkammer 10 in den hinteren Teil 16 der
Zylinderbohrung und treibt den Schlagkolben 26 vor, bis er an die Endfläche 2' anstößt. Die Luft aus dem
vorderen Teil 18 der Zylinderbohrung kann durch den Abluftkanal 6 voll entweichen, denn die Lage
der Ausmündung 22 ist so gewählt, daß der Druck im vorderen Teil 18 nicht größer wird als der Druck
im hinteren Teil 16 der Zylinderbohrung. Das Ergebnis ist, daß das Gerät vorgetrieben wird. In seiner
vorderen Endstellung gibt der Schlagkolben 26 die Ausmündung 23 frei. Der Druck im hinteren Teil
16 der Zylinderbohrung sinkt daher ab, und das Ventil 19 geht wieder in die in Fig. 1 dargestellte
Stellung über, worauf der Arbeitszyklus von neuem beginnen kann. Die Vorlaufstellung ist also durch
die in Fig. 1 dargestellte Stellung des Ventilschiebers 11 gegeben. Der zweite Abluftkanal 7 ist dementsprechend
ohne Wirkung.
Soll das Gerät aus dem Bohrloch zurückgeholt werden, wird dem Ventilschieber 11 die in Fig. 2
dargestellte Stellung erteilt. Damit wird der Abluftkanal 6 außer Betrieb und der andere Abluftkanal 7
in Betrieb gesetzt. Der Arbeitszyklus für den Rücklauf braucht nun nicht mehr besonders beschrieben
zu werden. Beim Rücklauf entsteht wegen der Lage der Ausmündungen 24, 25 ein Druckluftpolster zwischen
der Endfläche 2' des Kopfstücks 2 und der dieser zugewandten Stirnfläche des Schlagkolbens 26;
andererseits schlägt aber der Schlagkolben 26, ohne daß sich ein Druckluftpolster bildet, auf die Endfläche
3' des Endstücks 3 auf.
Die Verstellung des Ventilschiebers 11 zum Vor- und Zurücktreiben des Gerätes erfolgt durch Änderung
des Drucks im Zuleitungskanal 8. Bei hohem Druck wird der Ventilschieber 11 entgegen der Wirkung
der Feder 12 in seine hintere und bei niedrigem Druck durch die Feder 12 in seine vordere Endstellung
gedrückt. Dies ist aber nur ein Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 3 bis 10 zeigen eine konstruktive Ausführungsform des Gerätes. Die folgende Beschreibung
erstreckt sich nur auf diejenigen Einzelheiten dieser konstruktiven Ausführungsform, die nicht
schon zusammen mit den Fig. 1 und 2 erläutert wurden.
Das Kopfstück 2 hat außen die Gestalt eines spitzbogenförmigen Geschosses, ist innen hohl und an
das Mittelstück 1 angeschweißt. Das Endstück 3 sitzt in einer Innenbohrung des Mittelstücks 1 und wird
von einer Ringmutter 27 gehalten, die in ein Innengewinde des Mittelstücks 1 eingeschraubt ist.
Der Schlagkolben 26 ist vorn stumpfkegelig. Die Größe des vorderen Kegelstumpfs am Schlagkolben
26 ist derart gewählt, daß der Schlagkolben 26 in seiner vorderen Endlage einen gewissen Abstand von
der Wandung der Zylinderbohrung 18 hat. Die hintere Stirnfläche des Schlagkolbens 26 weist eine
zylindrische Ausnehmung 33 auf.
Die Kanäle 5, 6, 7 sind nach außen hin durch Abdeckplatten 34 begrenzt, die an das Mittelstück 1
angeschweißt sind.
Der Drucklufteinlaß 4 befindet sich in einer Hülse 28, an deren nach hinten vorstehendem Ende ein
Druckluftschlauch anzuschließen ist.
Das Steuerventil 19 hat holzylindrische Gestalt und ist durch eine Wand 20 in einen vorderen und
einen hinteren Teil unterteilt. Auf der einen und der anderen Seite der Wand 20 befinden sich je vier Öffnungen
35 im Hohlzylinder. Durch diese Öffnungen 35 fließt auf dem Weg über eine ringförmige Ausnehmung
in der Innenwand der Ventilkammer 10 die Druckluft in den vorderen oder hinteren Teil des
Steuerventils 19, je nach der Lage des Steuerventils 19 in der Ventilkammer 10. In der in Fig. 3 dargestellten
vorderen Endlage des Steuerventils 19 fließt die Druckluft durch die hinteren Öffnungen 35
in den hinteren Teil der Ventilkammer 15 und von dort in den Kanal 5.
In der entgegengesetzten hinteren Endlage des Steuerventils 19 fließt die Druckluft durch die vorderen
Öffnungen 35 in den vorderen Teil der Ventilkammer 10 und von dort in den Durchlaß 17.
Der Ventilschieber 11 ist im Längsschnitt in den Fig. 3, 4 und 5 und im Querschnitt in den Fig. 8
und 9 erkennbar. Er weist auf seinem Umfang verteilt vier Öffnungen 15 auf, die je nach seiner
Stellung in Verbindung mit exzentrischen, zu den Abluftkanälen 6 bzw. 7 führenden Ringausnehmungen
in der Wandung der Längsausnehmung 40 stehen.
Das Endstück 3 weist rückwärts eine Verlängerung 29 auf, die nach außen aus der Ringmutter 27 hervorragt
und mit einer Öffnung zum Anbringen einer Leine versehen ist. Die Verlängerung 29 bildet vorzugsweise
mit dem Endstück 3 einen einheitlichen Teil.
Das Gehäuse, insbesondere das Mittelstück 1, muß nicht den gleichen Querschnitt über- seine ganze
Länge haben. Beispielsweise kann das Endstück 3 einen größeren Querschnitt haben als das Mittelstück
1. Eine allmähliche Erweiterung des Querschnitts des Endstücks 3 nach rückwärts kann zwecks
besserer Anordnung des Drucklufteinlasses 4, der Steuereinrichtungen und der Auspufföffnung 14
zweckmäßig sein.
Das Gehäuse braucht im übrigen nicht eine zylindrische Gestalt zu haben; beispielsweise kann es
auch als dreieckiges Prisma ausgebildet sein.
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Pneumatisches Rammbohrgerät zum Herstellen von beliebig gerichteten Bohrungen im Erdboden, bestehend aus einem mit einem spitzen Kopfstück versehenen prismatischen oder zylindrischen Gehäuse, das mittels einer biegsamen Leitung mit einem Luftverdichter verbunden ist, und einem darin gelagerten Schlagkolben, der über Zu- und Ableitungskanäle im Gehäuse mittels eines vom Schlagkolben gesteuerten Ventils wechselweise beidseitig mit Druckluft beaufschlagt wird, wobei der Rückhub des Schlagkolbens durch ein Druckluftpolster abgefangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum wahlweisen Vor- oder Zurücktreiben des Gerätes zwei das Steuerventil (19) betätigende Steuereinrichtungen und ein im Gehäuse (1, 2, 3) angeordnetes von fern zu betätigendes Umschaltglied (11, 12), das zum wahlweisen Einschalten einer der beiden Steuereinrichtungen dient, vorgesehen sind, wobei die Steuereinrichtungen in Längsrichtung des Zylinders derart gegeneinander verschoben angeordnet sind, daß der Schlagkolben (26) bei eingeschalteter vorderer Steuereinrichtung gegen die dem Kopfstück (2) benachbarte, als vordere Stoßfläche dienende vordere Endfläche (2') der Zylinderbohrung (16, 18) und bei eingeschalteter hinterer Steuereinrichtung gegen die als hintere Stoßfläche dienende hintere Endfläche (3') der Zylinderbohrung (16, 18) schlägt.2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Umsteuern der Treibrichtung dienenden Einrichtungen aus zwei durch das als Schaltventil ausgebildete Umschaltglied (11,12) wahlweise mit einer Auspufföffnung (14) zu verbindenden Abluftkanälen (6 bzw. 7) bestehen, die je zwei abwechselnd vom Schlagkolben (26) freigegebene Ausmündungen (22, 23 bzw. 24, 25) in die Zylinderbohrung (16, 18) aufweisen, wobei die Ausmündungen (24, 25) des einen Abluftkanals (7) in Vortriebsrichtung jeweils hinter den entsprechenden Ausmündungen (22, 23) des anderen Abluftkanals (6) liegen.3. Rammbohrgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltglied (11, 12) einen unter der Wirkung einer Feder (12) stehenden Ventilschieber (11) aufweist, der in einer Längsausnehmung (40) im Gehäuse (1, 2, 3) verschiebbar gelagert ist, welche mit der Auspufföffnung (14) und an der der Feder (12) gegenüberliegenden Seite des Ventilschiebers (11), mit der Druckluftzuleitung (4, 8) in Verbindung steht und daß der Ventilschieber (11) eine zur Aus-pufföffnung (14) offene Längssackbohrung (41) sowie eine durch Änderung des Luftdrucks wahlweise mit einem der Abluftkanäle (6 oder 7) in Verbindung zu bringende seitliche öffnung (15) aufweist.In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 563 946, 619 434, 160, 729 756;britische Patentschrift Nr. 13 849 aus dem Jahre1915.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen4M 638/70 7.64 © Bundesdruckerei Berlin
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