DE1962318C3 - Vorrichtung zum Klemmen von Bohlen, Dielen, Pfählen, Rohren usw. an Rammund Ziehgeräten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klemmen von Bohlen, Dielen, Pfählen, Rohren, usw. an Ramm- und Ziehgeräten mit oszillierender Bewegung der Stoßmasse, wobei in einem Zangenkörper ein durch eine hydraulische Pumpe betätigbarer, beweglicher Klemmbacken gelagert ist.

Ls sind hydraulische Klemrnzangen für Rammund Ziehseräte bekannt, mit deren Hilfe das Rammoder Ziehgut, zum Beispiel Stahlprofile, Spundwandprofile oder Rohre zum Rammen, speziell aber zum Ziehen, am Ramm- oder Ziehgc-ät festgeklemmt werden. Derartige Klemmzangen werden hauptsächlich bei Vibrationsbären .ingewandt. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung dieser Klemmvorrichtungen, d.h. zur Erzeugung des Klemmdruckes wird \Ön Hand. bzw. Fußpumpen oder von motorisch angetriebenen Pumpen erzeugt, die entweder in der Nähe des Ramm- bzw. Ziehgerätes auf dem Erdboden stehen, oder von Motorpumpen, die am Ramm- bzw. Ziehgerät montiert sind.

Bei der Betriebsweise mit der auf dem Erdboden stehenden Hydraulikpumpe ist die zum Ramm- bzw. Ziehgerät führende Hydraulikleitung, z. B. Hochdrutkschlauch. hinderlich beim Arbeiten des Gerätes auf der Baustelle. Dies vor allem deshalb, weil sich die Schlauchleitung in gespanntem Zustand sehr steif benimmt und dadurch die Flexibilität sehr eingeschränkt ist. Außerdem ist eine derartige Schlauchleitung durch den allgemeinen Baustellenbetneb und \or~ allem den Verkehr der Baustellenfahrzeuge Gefahren der Beschäd gung ausgesetzt, was vor allem zu Unfällen führen kann, weil sich in solchen Fällen die Klemmverbindung lösen kann. Eine weitere Schwierigkeit i^t das Brechen der Schläuche bzw. Schlauchanschluss infolge der Ramm- bzw. Ziehstoßbeschleunigung.

Der Aufwand einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe am Ramm- bzw. Ziehgerät selbst und nur eine elektrische Steuerleitung nach oben zu führen, lohnt sich nur bei großen Maschinen, und auch nur dann, wenn diese sowieso elektrisch angetrieben werden. R3inm- bzw. Ziehgeräte, die unmittelbar durch Brennkraftmaschinen angetrieben werden, bieten keine Voraussetzung für elektrisch angetriebene Druckpumpen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, für unmittelbar durch Brennkraft angetriebene Ramm- und Ziehgeräte eine Vorrichtung dazu zu schaffen, die ohne störende Leitungen von der Pumpe zum Gerät ist und ohne Zuhilfenahme fremder Kraftquellen, wie elektrischen Strom oder Preßluft, betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in dem Zangenkörper angeordnete Pumpe von der Stoßmasse beaufschlagbar ist, aus einem Druckmittelvorratsraum ein Druckmittel ansaugt und über Ventile und Steuerleitungen auf den beweglichen Klemmbacken einwirkt.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß eine zusätzliche aufwendige Anordnung am Ramm- bzw. Ziehgerät zum Klemmen des zu ziehenden bzw. zu rammenden Gegenstandes wegfällt. Die Klemmvorrichtung ist vorteilhafterweise so aufgebaut, daß besondere Steuerleitungen entfallen und die Klemmvorrichtung beim Ingangsetzen des Ramm- bzw. Ziehgerätes sich automatisch schließt, das heißt z. B. Bohlen festgeklemmt, und einige Zeit nach Stillsetzen sich selbsttätig öffnet.

Die automatische Pumpe ist weiterhin so ausgebildet, daß sie sowohl beim Rammen, also mit Kraftstößen nach unten, als auch beim Ziehen, mit Kraftstößen nach oben, z. B. eine Bohle automatisch einklemmt. Vorteilhafterweise bleibt die automatische Pumpe während des ganzen Ramm- oder Ziehvor-

Langes, also während der Betriebszeit de-, Gerätes, in Pumpbereitschaft, um den erforderlichen Klemmdruck /j halten, bzw. auftretende Leckverluste /u decken. D.'.hei ist trotz der dauernden serin«! ü-iisien Druckerru-.Uungspumptätigkeit der maximale Druck begrenzt. ./;ine daß ein Druckbegrenzer, bzw. Cbersirönneniil ■- lig ist. Dadurch werden außerdem iinniniiie Pruckflüssigkeitfcrwärmungen vermieden und ver- -.iileiß- and störanfällige Teile eingespart.

Hin weiterer Vorteil der Erfindung liegt dann. \.¹J die automatische Pumpe so aufgebaut ist. daß sie ;ch dann einwandfrei funktioniert, wenn die oszil-..crende Stoßmasse ungleiche Hübe ausführt, d.h.. .:;e Umkehrpunkte bzw. Hubtotpu -ac nicht immer .:n derselben Stelle sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gesen-■■!iind der Unteransprüche. In der Zeichnung sind Ausfu'iirungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Hs zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer K'emrmorrichtung in Einbau bei einem Ramm- bzw. Ziehgerät und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Pumpe in einer mittleren Betriebsstellung.

Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel wird dargestellt im Einbau eines Ramm- bzw. Ziehgerätes, dessen oszillierende Stoßmasse durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, eine Antriebsmaschine etwa nach Art eines Vibrationsstampfer. Der Einbau kann ebenso in einem Ramm- bzw. Ziehgerät erfolgen, dessen stoßende Bärmasse z. B. unmittelbar durch den Kolben oder Zylinder einer Freiflugkolbenbrennkraftmaschine dargestellt ist.

An dem Flansch 1 einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine ist eine Stoßmasse 2 angeordnet. Die Stoßmasse 2 gleitet in einem Zangenkörper 3 Mit 4 ist ein - Rückwurf- bzw. Abstützfeder bezeichnet, welche die Stoßmasse 2 einschließlich der Antriebsmaschine auf dem zu ziehenden Pfahl weich abstützt. In der Ausführung als Rammvorrichtung entfällt die Rückwurffeder 4. Am Zangenkörper 3 ist ein auswechselbarer Klemmbacken 5 angeordnet. Gegenüber dem Klemmbacken 5 ist über eine vorgespannte Druckfeder? im Zangenkörper3 ein Klemmbacken 6 beweglich angeordnet. Zwischen dem Klemmbakken6 und dem Zangenkörper 3 sind Dichtungselemcnte 8 vorgesehen. Eine automatische Pumpe 10 steht mit einem Druckmittelvorratsraum 9 über eine Steuerleitung 115 in Verbindung.

Die i.; Fig.2 näher dargestellte automatische Pumpe besteht aus einem Stufenkolben 101, einem Stufenzylinder 102 und einer Druckfeder 103. Im Stufenkolben 101 eingebaut ist ein Saugventil 104, ein Auslaßventil 105, zwischen dessen Druckfedern 111 und 112 ein Steuerkolben 106 schwimmend angeordnet ist. Zwischen dem Stufenkolben 101 und dem Stufenzylinder 102 sind Dichtungen 107 und 108 angeordnet.

Die Funktion der Anordnung ist wie folgt:

Der Klemmbacken 6 selbst wird durch Druck der Druckfeder? gegen den verzahnten Klemmbacken5 gedrückt und liegt mit seiner Stirnseite zunächst unmittelbar an der verzahnten Fläche des KlemmbakkensS an. Beim Aufsetzen des Ramm- bzw. Ziehgerätes, z. B. auf ein Spundwand-Stahlprofil, wird der Klemmbacken 6 infolge der schrägen Einführungsflachen am Klemmbacken 5 und Klemmbacken 6 gegen flip Kraft der Druckfeder 7 in den Zylinder des Zangenkiirpers 3 geschoben. Dabei wird ein Teil des im Z\!iiiderraum befindlichen Druckmittel in den Druckmittelvorratsraum 9 zurückgedrückt. Ein Kanal 109 zum Zylinderraum und Druckmittelvorratsraum 9 durch die automatische Pumpe 10 ist bei Stillstand des Gerätes immer offen. Der Klemmbak Kl-uo lieüt nur., nach Aufsetzen des Gerätes, unmittelbar an dem zu ziehenden Profil an. Dies ist auch viann der Fall, wenn hei Einfahren, beim Aufsetzen in des Ziehiierätes. an der Stirnseite des »Pfahles*. (Stahlprorils) ein Bart (Bürste) überfahren wurde. Durch den im Stillstand offenen Kanal 109 kann der Klemmbacken 6 nach Überlaufen des möglichen Baries auch wieder Druckmittel aus dem Druckmittel- \orratsraum 9 nachsaugen. Diese Verfahrensweise bzw. dieser konstruktiv Aufwand hat den Vorzug. daß die Pumpe 10. welche ja für kleinere Fürdermengen hohen DruLkes ausgelegt ist, nicht vor dem eigentlichen Kl'-mnuorgang lang·· pumpen muß. um den Kolben in die eigentliche \usgangslage zum Klcnimvorgang zu bringen, sondern mit wenigen Pumpenhüben sofort den Klemm\organg vollzieht.

Beim Ingangsetzen des Ramm- bzw. Zkhgerätes wird -er bewegliche Stufenzylinder 102 gegen den Druck der Druckfeder 103 von der in vertikaler Richtung oszillierenden Stoßmasse 2 durch kurzen Anstoß nach unten gedrückt. Durch das Anstoßen des Stufenzylinders fO2 wird aer Saugvorgang der Pumpe 10 bewirkt, der eigentliche Pumpvorgang, die Fordeiung der Druckflüssigkeit in den Zylinder, wird \on der Druckfeder 103 bewirkt. Bei den ersten Hüben der oszillierenden Stoßmasse 2 nach Ingangsetzen des Gerätes wird der Stufenzylinder 102 annähernd die vollen Förderhübe ausführen, bis der erforderliche Klemmdruck erreicht ist. Danach hört die Pumpe 10 von selbst auf zu fördern, weil die auf den aktiven Stufenquerschnitt der Pumpe 10 abgestimmte Druckfeder 103 nicht mehr imstande ist, den beweglichen Stufenzylinder 102 gegen den Flüssigkeitsdruck nach oben zu drücken. Damit erübrigt sich ein Druckbegrenzer enül (überdruck-Abströmventil). wie solche bei zwangsbetätigten Pumpen nötig sind.

Der Steuerkülben 106. der bei Betriebsstillstand. d. h.. wenn keine Druckmittelförderung stattfindet, im gegenseitigen Kräftegleichgewicht der beiden Druckfedern fll und 112 soweit oben steht, daß der Kanu! 109 nicht von ihm verdeckt ist. hat eine kalibrierte Bohrung 113. Durch diese Bohrung 113 kann das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel hindu-rh in einen Kanal 110 und zum Zylinderraum fließen. Durch das Druckgefälle, welches bei Druekmittelförderunc. in Betrieb im Steuerkolben 106 wirksam wird, wird dieser nach unten geurückt und verschließt dadi-rch den Kanal 109.

Das von der Pumpe 10 geförderte Druckmit'elvolumen kann somit den geförderten Klemmdruck erzeugen. Diese automatische Pumpe 10 hält, zunächst ohne besonderen weiteren Pumpvorgang, den erforderlichen Klemmdruck, weil die Druckfeder 103, welche bewußt mit einer relativ flachen Kennlinie ausgelegt ist, gespannt ist. Leckverluste usw. werden zunächst aus dem gespeicherten Arbeitsinhalt der Druckfeder 103 gedeckt. Darüber hinaus bleibt die Pumpe 10 in dauernder Bereitschaft wiederholt und 6j erneut zu schöpfen und zu pumpen. Dies !ritt dann ein, wenn der Stufenzylinder 102 soweit nach oben gewandert ist, daß er von der während des Betriebes fortwährend oszillierenden Stoßmasse 2 erneut zum

Saughub und zum Spannen der Druckfeder 103 nach unten gestoßen wird. Für die Funktion nach der eben beschriebenen Art ist es gleichgültig, ob die Umkehrpunkte, d. h., die unteren Totpunkte der Stoßmasse 2 immer auf gleicher Höhe sind oder ob einzelne herausragende, nach unten besonders weit ausholende Hübe der oszillierenden Stoßmasse 2 den Stufenzylinder 102 anstoßen oder spannen.

Dieser Aufbau macht es auch möglich, daß diese automatische Pumpe 10 und damit die ganze Klemmvorrichtung, sowohl zum Festklemmen des Pfahles beim Ziehvorgang als auch zum Einrammen von Pfählen geeignet ist. Letzteres hat den Vorteil, daß beispielsweise die Spundwand-Stahlprofile an ihrer oberen Stirnseite nicht zerschlagen werden.

Wenn, während des Betriebes oder nach dem Stillsetzen des Gerätes, keine Druckmittelförderung mehr stattfindet, so gleicht sich die Druckdifferenz oberhalb und unterhalb des Stcucrkolbens 106 über die kalibrierte Bohrung 113 aus. Der Stcuerkolben 106 wird sich auf das Kräfteausgleichsgewicht der beiden Druckfedern 111 und 112 einstellen wollen und nach oben wandern. Durch diese Bewegung des Steuerkolbens 106 nach oben, wird ab einer gewissen Wegstrecke des Stcuerkolbens 106 der Kanai 109 allmählich freigegeben und es kann Druckmittel aus dem Druckraum in den Saugraum entweichen. Tritt dies ein, so wird die Pumpe sofort Druckmittel nachfördern, wodurch der Steuerkolben 106 wieder in Schließstellung verschoben wird. In der Praxis verharrt der Steuerkolben 106 immer nahe der Steuergrenze, so daß dauernd kleine Leckverluste durch die Pumpe 10 zu ersetzen sind. Außerdem werden in der Praxis durch die Beschleunigungsstöße beim Rammbzw. Ziehvorgang auf den Zangenkörper 3 und damit auf den darin befindlichen Stufenkolben 101 kleine Relalivbcwegungen zwischen dem Kanal 109 im Stufenkolben 101 und dem Steuerkolben 106 eintreten. Um die Auswirkung dieser Relativbewegungen auf den Stcuervorgang kleinzuhalten, ist die Steuerkante des Steucrkolbens 106 nicht scharfkantig, sondern

to kegelig oder nach irgendeiner Kurvenform abgeschrägt.

Wenn nach dem Stillsitzen des Gerätes die Druckmittelförderung aufhört, so wird der Steuerkolben 106 den Querschnitt des Kanals 109 infolge der Vcr-Schiebung durch die mehr gespannte untere Druckfeder 111 ganz freigeben, so daß der Klemmdruck ganz verschwindet und das Ramm- bzw. Ziehgerät vom zu ziehenden Gegenstand abgehoben werden kann.

ao Bei der Ausbildung der Klemmvorrichtung als hydraulische Klemmvorrichtung ist es vorteilhaft, den Druckmittclvorratsraum 9 z. B. mittels eines federnden Kolbens unter ständigem leichtem Überdruck zu halten. Dadurch wird erreicht, daß z.B. beim Abnehme-¹ des Gerätes, wenn es also nicht arbeitet, in die Steuerlcitungen Luft eindringen kann. Dadurch wird das Arbeitsgerät lageunempfindlich, d.h. es kann auch seitlich auf den Boden gelegt werden, ohne daß Luft in die Steuerleitungen und die Pumpe 10 ein-

dringen kann. Die Kompressibilität der Luft würde nämlich einem schnellen Anziehen der Klemmvorrichtung entgegenstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Klemmen von Bohlen, Dielen. Pfähien. Rohren usw. an Ramm- unJ Ziehgeräten mit oszillierender Bewegung der Stoßmasse, wobei in einem Zangenkörper ein durch eine hydraulische Pumpe betätigbarer, beweglicher Klemmbacken gelagert ist. dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Zangenkörper (3) angeordnete Pumpe (10) von der Stoßmasse (2) beaufschlagbar ist. aus einem Druckmittelvonatsraum ein Druckmittel ansaug: und über Ventile und Steuerleitungen auf den beweglichen Klemmbacken (6) einwirkt. ι =

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (10) aus einem von der Stoßr.. ^e (2) beaufschlagbaren, federnd und verschiebbar gelagerten Stufenzylinder (102) und einem darin angeordneten, feststehenden Stufenkolben (101) besteht, in welchem ein Auslaßventil (105) und ein Steuerkolben (106) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffmasse (2) beim Beaufschlagen des Stufenzylinders (102) eine Druckfeder (103) spannt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stufenzylinder (102 und dem Stufe kolben (IOD ein Pumpenraum (116) gebild Ί ist.

5. Vorrichtung nach einem c τ Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslaßventil (105) zwei Druckfedern (111 und 112) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Federkonstante der beiden Druckfedern (111 und 112) unterschiedlich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Druckfedern (111 und 112) der Steuerkolben (106) beweglich angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (106) mit einer kalibrierten Bohrung (113) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (106)im Betriebszustand einen Kanal (109) verschließt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckmittelvorratsraum (9) ein ständiger Überdruck herrscht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Druckmittel im Druck mittelvorratsraum (9) ein über eine Druckfeder beweglicher Kolben einwirkt.