DE19830428C2

DE19830428C2 - Formschlüssige Verbindung zwischen einem Rohr und einem in das Rohr eingesetzten Anschlagring für den Schlagkolben eines Rammbohrgerätes

Info

Publication number: DE19830428C2
Application number: DE19830428A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Balve; Franz-Josef Puettmann
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG; Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-21
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: DE19830428A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine formschlüssige Verbin dung zwischen einem rohrförmigen Gehäuse eines Rammbohr geräts und einem in das Gehäuse eingesetzten Anschlag ring.

Formschlüssige Verbindung zwischen einem Rohr und einem Ring lassen sich beispielsweise durch Einschrauben oder durch Einsetzen eines radial elastischen zusammendrück baren Rings in eine Ringnut des Rohres erreichen oder entsprechend der deutschen Patentschrift DE 42 31 400 C1 durch Einsetzen von Ringsegmenten in eine Ringnut.

Bei Rammbohrgeräten, die eine Umsteuerung von Vorwärts lauf auf Rückwärtslauf besitzen, wird die Umsteuerung so bewirkt, daß der Schlagkolben in einem vorderen Umkehr punkt im wesentlichen ohne Übertragung seiner kineti schen Energie auf das Gerätegehäuse mit Hilfe der Betriebsluft abgebremst sowie die hintere Totpunktlage nach rückwärts verlagert wird. In der hinteren Totpunkt lage ist sichergestellt, daß der Schlagkolben seine kinetische Energie beispielsweise an einen rückwärtigen Anschlagring abgibt. Bei einem in der deutschen Offenle gungsschrift DE 196 17 603 A1 beschriebenen Rammbohrgeräts ist dieser Anschlagring in das hintere Ende des Gehäuses des Rammbohrgeräts eingeschraubt und dient als Träger für ein in eine Schlagkolbenkammer des Schlagkolbens hinein ragendes Steuerrohr sowie eine dazu konzentrisch ange ordnete Steuerhülse.

Das Ein- und Ausschrauben des Anschlagrings, das erfor derlich ist, um Verschleißteile im Rammbohrgerät auszu wechseln, ist zeitaufwendig, da das Gewinde verhältnis mäßig lang und gegen ein unbeabsichtigtes Lockern zumeist durch einen Kleber im Gewinde gesichert ist, der zum Lösen der Verbindung durch Erwärmen zerstört werden muß.

Auch die formschlüssigen Verbindungen der eingangs erwähnten Art zwischen einem Rohr und einem in das Rohr eingesetzten Ring weisen diese Nachteile auf. Bei Ramm bohrgeräten kommt noch hinzu, daß der Anschlagring beim Rückwärtslauf die Rammschläge des Schlagkolbens aufnimmt und an das Gehäuse überträgt, weswegen er aus einem Material ausreichender Festigkeit bestehen muß. Dennoch kommt es vor, daß der Anschlagring im Bereich des Gewin des bricht.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine form schlüssige Verbindung zwischen dem rohrförmigen Gehäuse eines Rammbohrgeräts und einem in das Gehäuse eingesetzten Anschlagring zu schaffen, die sich einfach montieren und demontieren läßt und hohen Schlagbeanspruchungen gewachsen ist.

Ausgehend von dieser Problemstellung schlägt die Erfin dung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr und dem in das Rohr eingesetzten Ring vor, bei der die Innenwand des Rohres eine Nut in Gestalt eines Abschnitts einer Kugeloberfläche und der Ring eine komplementäre Außenoberfläche, wobei die Innenwand des Rohres wenigstens eine ein Einschieben des Anschlagrings in das Rohr zulassende Axialnut und die Außenfläche des Rings wenigstens eine ein Einschieben in das Rohr zulas sende Anflachung aufweisen oder der Ring axial in mindestens zwei vorzugsweise ungleiche Segmente geteilt ist.

Bei einer Ausführungsform können sich am Ring zwei ein ander diametral gegenüberliegende Anflachungen befinden, die mit einem dem Radius der Rohrinnenfläche entspre chenden Radius abgerundet sein können.

Eine Montage ist in der Weise möglich, daß der Ring parallel zur Rohrachse in das Rohr eingeschoben wird, wenn die Anflachung oder Anflachungen in Richtung der Rohrachse verlaufend an der Rohrinnenfläche anliegen, bis sich der Ring in dem Bereich der im Querschnitt bei spielsweise balligen Nut befindet. Wird der Ring nunmehr um 90° gedreht, so daß seine Ebene senkrecht zur Rohrachse steht, liegt der Ring mit seiner ebenfalls balligen Außenoberfläche formschlüssig in der balligen Nut des Rohres. Axialkräfte und die Rammschläge des Schlagkolbens bei einer Rückwärtsbewegung des Gerätes werden von der balligen Außenoberfläche des Ringes mit Ausnahme der Anflachungen auf die Oberfläche der balli gen Nut übertragen, und zwar um so wirkungsvoller, je enger der Ring mit seiner balligen Außenoberfläche in die ballige Nut eingepaßt ist.

Weist der Ring keine Anflachungen auf, sondern ist eine Axialnut oder sind zwei diametral gegenüberliegende Axialnuten in der Innenwand des Rohres angeordnet, läuft die Montage in genau der gleichen Weise ab.

Wird beispielsweise das Rohr vor dem Einschieben des Ringes erwärmt oder der Ring unterkühlt, so daß sich ein Zusammenfügen mit einem ausreichendem Montagespiel mög lich ist, kann das Abkühlen des Rohres bzw. das Erwärmen des Ringes in der montierten Stellung zu einem Klemmsitz führen, so daß der Ring seine Lage nicht mehr verändern kann. Ebenso kann auf einer oder beiden Seiten des Rin ges eine Nut für einen üblichen Sprengring angeordnet sein, so daß nach Einsetzen des Sprengringes ein Kippen des Ringes nicht mehr möglich ist.

Der Ring kann auch mit Hilfe eines Elastikblocks oder mittels Schrauben axial vorgespannt sein, so daß er im Vorlaufbetrieb trotz geringfügigen axialen Spiels zwi schen Gehäusenut und Ring fest sitzt.

Die erfindungsgemäße, formschlüssige Verbindung ist besonders geeignet, um einen Anschlagring im rohrförmi gen Gehäuse eines Rammbohrgeräts anzuordnen. Dieser An schlagring nimmt die Schläge des Schlagkolbens beim Rückwärtslauf auf und leitet sie an das Gehäuse weiter.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnitt durch ein Rammbohrgerät mit einem Anschlagring,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Anschlagrings,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Anschlagring nach der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Anschlagring nach der Linie IV-VI in Fig. 2;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Anschlagrings;

Fig. 6 einen Schnitt des Anschlagrings nach der Linie VI-IV in Fig. 5;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch das Rammbohrgerät mit Anschlagring gemäß Fig. 5.

Ein Rammbohrgerät ist, vom Konstruktions- und Arbeitsprinzip her betrachtet, so aufgebaut, wie das in der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 17 603 A1 beschrie bene Rammbohrgerät. Es besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse 1, in dessen rückwärtigem Teil ein Anschlagring 2 angeordnet ist. Der Anschlagring 2 weist eine ballige Außenoberfläche 12 auf, die einen Abschnitt einer Kugel oberfläche mit einem Radius R₁ bildet. Der Anschlagring 2 ist in einer Nut 11 des Gehäuses 1 des Rammbohrgeräts angeordnet. Diese Nut 11 ist ebenfalls ballig mit einer als Abschnitt einer Kugeloberfläche gestalteten Form mit dem gleichen Radius R₁ ausgebildet. Der Anschlagring 2 läßt sich somit in der balligen Nut 11 um eine Achse senkrecht zur Achse des Gehäuses 1 drehen. An dieser Drehung wird der Anschlagring 2 durch eine Halterung 3 gehindert, die im Gehäuse 1 mittels eines Stützringes 14 und eines Sprengrings 15 gehalten wird. Durch die Halte rung 3 erstrecken sich Abluftkanäle 5 für die Betriebs luft. Des weiteren dient die Halterung 3 zum Halten und Führen eines bis in eine Kammer 7 eines Schlagkolbens 8 ragenden Steuerrohrs 4 und einer Steuerhülse 10, die beispielsweise in der in der deutschen Offenlegungs schrift 196 17 603 beschriebenen Weise zusammenwirken, um ein Umsteuern des Rammbohrgeräts von Vorwärtslauf auf Rückwärtslauf zu bewirken. Während beim Vorwärtslauf der Schlagkolben 8 mit seinem vorderen Ende auf eine Schlag fläche des Gehäuses 1 trifft, wird seine Bewegung durch das Steuerrohr 4 und die Steuerhülse 10 beim Rückwärts lauf so gesteuert, daß er mit seiner Rückfläche 9 auf eine Anschlagfläche 16 des Anschlagrings 2 trifft. Die für die Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens 8 benö tigte Betriebsluft wird über einen am hinteren Ende des Steuerrohrs 4 ansetzenden Betriebsluftschlauch 6 zuge führt.

Der Anschlagring 2 weist einander diametral gegenüber liegende Anflachungen 13 auf, die in der in Fig. 4 ersichtlichen Weise mit einem Radius R₁ abgerundet sind, der dem Innenradius des Gehäuses 1 entspricht. Der Anschlagring 2 läßt sich somit in das Gehäuse hinein schieben, wenn er so gedreht wird, daß die Anflachungen 13 an der Innenoberfläche des Gehäuses 1 achsparallel anliegen. Ist der Anschlagring 2 soweit in das Gehäuse eingeschoben, daß er sich im Bereich der balligen Nut 11 befindet, läßt sich der Anschlagring 2 um 90° in die in Fig. 1 dargestellte Stellung drehen und liegt nunmehr eng mit seiner balligen Außenoberfläche 12 an der Innenoberfläche der balligen Nut 11 an; er ist dann axial festgelegt. In dieser Stellung kann der Anschlag ring 2 die Schläge, die der Schlagkolben 8 mit seiner Rückfläche 9 beim Rückwärtslauf auf die Anschlagfläche 16 des Anschlagrings 2 ausübt, problemlos auf das Gehäuse 1 übertragen, ohne daß dies Rückwirkungen auf die Halterung 3 und deren Befestigung im Gehäuse 1 mit tels des Stützrings 14 und des Sprengrings 15 hat. Ebenso ist die Gefahr eines Ermüdungsbruchs im Bereich der balligen Nut 11 gering, da diese so abgerundet ist, daß keine Spannungsspitzen auftreten.

Besteht die Halterung 3 aus einem Elastikblock, läßt sich der Anschlagring 2 axial vorspannen, ohne daß prel lende Schläge auf das Steuerrohr 4 und die Steuerhülse 10 übertragen werden.

Bei einer anderen Ausführungsform besitzt der Anschlag ring 2 keine Anflachungen 13, sondern ist axial vorzugs weise in zwei ungleiche Segmente 52, 53 getrennt.

Durch die Aufteilung in mindestens zwei Segmenten läßt sich der Anschlagring 2 auch ohne Anflachungen in das Rohr einführen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine Auftei lung der Segmente 52, 53 im Verhältnis von zwei Drittel zu ein Drittel vor. Zur Montage wird zunächst das grö ßere Segment 52 in das Rohr eingeführt und kann dann im Bereich der Kugeloberfläche des Rohres um 90° gedreht werden. Im nächsten Schritt wird dann das kleinere Seg ment 53 entsprechend eingesetzt. Zur Vereinfachung der Montage können die Enden eines Segments gekürzt sein, so daß der Ring in eingebautem Zustand nicht geschlossen ist. Um den Anschlagring 2 stabil in der Nut 11 zu hal ten, weist dieser eine Stützhülse 18 auf.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Anschlagring 2 bezüglich seiner Außenoberfläche zylindrisch ausgebil det und besitzt eine axiale Anschlagfläche im Gehäuse des Rammbohrgerätes.

Vorzugsweise ist der Anschlagring 2 durch einen Elastik block vorgespannt.

Die Erfindung läßt sich für jede formschlüssige Verbin dung zwischen einem Rohr und einem in das Rohr einge setzten Ring in der beschriebenen Weise verwenden und bringt den Vorteil einer einfachen und schnellen Montage und Demontage mit sich. Statt Anflachungen am Ring kön nen sich auch Axialnuten im Rohr befinden, um das Ein schieben bis in den Bereich der Umfangsnut zu ermögli chen.

Claims

1. Formschlüssige Verbindung zwischen einem Rohr (1) und einem in das Rohr (1) eingesetzten Anschlagring (2) für den Schlagkolben (8) eines Rammbohrgerätes, bei der die Innenwand des Rohrs (1) eine Nut (11) in Gestalt eines Abschnitts ei ner Kugeloberfläche und der Ring (2) eine komplementäre Außenoberfläche (12) sowie die Innenwand des Rohres (1) wenigstens eine ein Einschieben in das Rohr zulassende Axialnut und die Außenfläche des Rings (2) wenigstens eine ein Ein schieben in das Rohr (1) zulassende Anflachung oder eine Teilung in mindestens zwei Segmente (52, 53) aufweisen.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (2) zwei einander diametral gegenüber liegende Anflachungen (13) aufweist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anflachungen (13) mit einem dem Radius der Rohrinnenfläche entsprechenden Radius abgerundet sind.

4. Rammbohrgerät, insbesondere zum Herstellen von Erd bohrungen, mit

- einem in einem Gehäuse (1) hin- und herbewegten Schlagkolben (8),
- einem in eine Schlagkolbenkammer (7) hineinra genden Steuerrohr (4),
- einer am Gehäuse (1) angeordneten Halterung (3) für das Steuerrohr (4),
- einem vor der Halterung (3) angeordneten Anschlagring (2), der
- mit einer im Querschnitt balligen Außenoberflä che (12) in eine komplementäre Nut (11) in Gestalt eines Kugeloberflächenabschnitts ein greift und
- auf seinem Umfang wenigstens eine ein Einschie ben in das Gehäuse (1) zulassende Anflachung (13) besitzt.

5. Rammbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Anschlagring (2) zwei einander diame tral gegenüberliegende Anflachungen (13) aufweist.

6. Rammbohrgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anflachungen (13) mit einem dem Radius der Gehäuseinnenoberfläche entsprechenden Radius abgerundet sind.

7. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (2) axial gegen das Gehäuse (1) verspannt ist.

8. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (2) anstelle der balligen Außenoberfläche (12) eine zylindrische Außenoberfläche und die komplementäre Nut (11) anstelle des Kugeloberflächenabschnitts eine ebene Oberfläche aufweist.

9. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (2) anstatt Anflachungen (13) zu besitzen in mindestens zwei Segmente (52; 53) aufgeteilt ist.

10. Rammbohrgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Segmente (52; 53) ein Verhältnis von 2/3 zur 1/3 besitzen.

11. Rammbohrgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Segmente (52; 53) gekürzt sind.

12. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (2) eine Stützhülse (18) besitzt.

13. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (2) vorgespannt ist.

14. Rammbohrgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß die Vorspannung durch einen Elastikblock erfolgt.