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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Löchern, insbesondere zur Erzeugung von Fundament- oder Pfahllöchern. Die Vorrichtung ist in der Art einer Lochramme ausgebildet, die mittels eines an einem Bagger oder ähnlichem Fahrzeug befestigten Hammers bewegbar ist. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Fahrzeug an dem die Vorrichtung zur Erzeugung von Löchern gemeinsam mit einem Hammer als Anbaugerät angeordnet sind.
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Es sind Handrammen bzw. Hand-Pfahlrammen oder mechanische, hydraulische o.ä. Rammen bekannt. Rammen sind dazu ausgebildet auf Gegenstände wie Meißel oder Oberflächen, insbesondere den Erdboden einzuwirken. Vorzugsweise werden Rammen zum Eintreiben von Pfählen, Rohren o.ä. verwendet.
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Aus der
EP 0 284 759 A1 ist eine Ramme zum Eintreiben von Rohren bekannt. Die Ramme umfasst einen in einem Gehäuse beweglichen Kolben. An einem Ende des Gehäuses ist ein Schlagkopf angeordnet, auf den der Kolben einwirkt. An dem hinteren Ende des Gehäuses ist ein Deckel angebracht.
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Die
AT 409 527 B beschreibt eine Rammvorrichtung zum Rammen bzw. Schlagen von Löchern im Erdboden, insbesondere zur Nutzbarmachung von geothermischer Energie. An der Stirnseite ist die Ramme abgestuft und/oder pseudokegelig ausgebildet und weist eine Mehrzahl axial hintereinander angeordneter Verschleißkronen auf. Die Verschleißkrone kann eine Schneidkante aufweisen.
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In der
EP 0 319 730 A1 ist eine Ramme zum Innen-Rammen von Rohren gezeigt. Das rückwärtige Ende der Ramme ist mit einem in Vortriebsrichtung hinteren Ende eines (Vortriebs-)Rohrs verbunden. Die Innenramme ist von einem Hüllrohr umschlossen, an dessen vorderen Ende ein Innenring angeordnet ist. In den Innenring greift eine kegelförmige Schlagspitze der Ramme ein, sodass sich die Schubkraft der Ramme über die Schlagspitze auf den Innenring und damit auf das Hüllrohr überträgt. An dem hinteren Ende des Hüllrohrs befindet sich weiterhin ein Außenkragen, über welchen ebenfalls Schubkraft übertragen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen von Löchern, insbesondere Fundament- oder Pfahllöchern, bereitzustellen, wobei durch die Vorrichtung unmittelbar auch Erdreich aus dem entstehenden Loch befördert werden soll.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- und Pfahllöchern gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug mit dieser Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst.
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Die Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern kann allgemein auch als Ramme oder Lochramme bezeichnet werden. Die Vorrichtung umfasst ein Rohr und einen im Rohr angeordneten Kolben, der entlang der Rohrlängsrichtung verschiebbar ist. Das Rohr kann als Hohlzylinder angesehen werden. Die Vorrichtung kann durch einen vorzugsweise hydraulisch angetriebenen Hammer, der an einem Ende der Vorrichtung anschließbar ist, bevorzugt in gewachsenes oder verdichtetes Erdreich eingetrieben bzw. eingeschlagen werden, um dort Fundament- oder Pfahllöcher zu erzeugen. Der vorzugsweise hydraulische Hammer kann ein handbetriebenes Gerät sein. Bevorzugt ist der hydraulische Hammer als Anbaugerät an einem Baufahrzeug, z.B. einem Bagger, angeordnet und wird von diesem mit Antriebsenergie versorgt, vorzugsweise durch Anschluss an das Hydrauliksystem des Baggers. In abgewandelten Ausführungsformen kann der Hammer auch elektrisch oder mechanisch angetrieben werden.
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Erfindungsgemäß weist das Rohr der Vorrichtung mindestens zwei sich gegenüberliegende Längsschlitze auf, die sich parallel zur Rohrachse erstrecken. Am Umfang des Kolbens sind zwei Fortsätze ausgebildet, die sich radial erstrecken. Der Kolben ist so in dem Rohr angeordnet, dass sich die Fortsätze des Kolbens radial nach außen durch die Wandung des Rohrs erstrecken, wobei jeweils ein Fortsatz durch jeweils einen der Längsschlitze des Rohrs nach außen ragt. Die Fortsätze sind gemeinsam mit dem Kolben entlang der Längsschlitze axial verschiebbar. Die maximale axiale Verschiebung des Kolbens ist somit durch die Länge der Längsschlitze definiert. Die in den Längsschlitzen geführten Fortsätze verhindern die Verdrehung des Kolbens. Außerdem können die Fortsätze vorzugsweise genutzt werden, um das Rohr zu leeren, d. h. eingedrungenes Erdreich auszuwerfen, indem der Kolben in seine dem offenen Ende des Rohrs nächstliegende Position verschoben wird.
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Die Fortsätze an dem Kolben können vorteilhaft als Bolzen ausgebildet sein. Das Rohr ist bevorzugt aus Stahl. Der Innendurchmesser des Rohrs kann sich zum Schlagkopfkranz verbreitern, sodass das Rohr innen leicht konisch ausgebildet ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass sich Erdreich aus dem Rohr später leichter entfernen lässt.
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Vorzugsweise ist an einem Ende des Rohrs ein Anschluss für den vorzugsweise hydraulischen Hammer und an dem gegenüberliegenden Ende des Rohrs ein Schlagkopfkranz mit Öffnung angeordnet. Der Anschluss für den hydraulischen Hammer kann in eine Deckelplatte integriert sein. Alternativ kann der Anschluss selber die Deckelplatte sein. Das Rohr wird bei der Nutzung mit dem Schlagkopfkranz auf das Erdreich aufgesetzt, wobei die Öffnung so ausgebildet ist, dass das Rohr Erdreich aufnehmen kann.
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Der Schlagkopfkranz ist vorzugsweise konisch ausgebildet, sodass sich eine Seite bzw. ein Ende des Schlagkopfkranzes verjüngt. Der Schlagkopfkranz ist bevorzugt so an dem Rohr angeordnet, dass sich die verjüngende Seite am distalen Ende des Rohrs befindet.
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Der größte äußere Durchmesser des Schlagkopfkranzes ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des Rohrs. Den Abschnitt mit dem größten äußeren Durchmesser des Schlagkopfkranzes bildet regelmäßig der Abschnitt des Schlagkopfkranzes an dem der Schlagkopfkranz an dem Rohr angeordnet ist. Vorteil des geringfügig größeren äußeren Durchmessers des Schlagkopfkranzes ist, dass beim Erzeugen eines Lochs gleichzeitig die Seitenwände des Lochs verdichtet werden, sodass kein loses Erdreich in das Loch fällt, wenn das Rohr aus dem Loch gezogen wird.
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Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung eine Einstellvorrichtung, mit der der Abstand zwischen dem zum (hydraulischen) Hammer gerichteten Ende, also das Rohrende mit dem Anschluss für den Hammer, und dem Kolben einstellbar ist. Die Einstellvorrichtung befindet sich bevorzugt an dem Kolben und kann durch eine Hammerkopfschraube gebildet werden. Die Hammerkopfschraube erstreckt sich axial im Rohr. Alternativ ist die Einstellvorrichtung, insbesondere die Hammerkopfschraube in der Deckelplatte am proximalen Endes des Rohrs verstellbar eingeschraubt. Je nachdem wie stark das Erdreich im Rohr verdichtet werden soll, wird der Abstand zwischen dem zum hydraulischen Hammer gerichteten Ende des Rohrs und dem Kolben verändert, wodurch der Fahrweg des Kolbens eingestellt wird. Wird der Fahrweg bzw. die Hubhöhe des Kolbens verkürzt, so wird der größtmögliche Abstand zwischen dem Schlagkopfkranz und dem Kolben verringert.
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Mittels des bevorzugt hydraulischen Hammers ist das Rohr in das Erdreich einschlagbar, wobei das Rohr Erdreich aufnimmt und sich der Kolben gleichzeitig in axialer Richtung aufgrund des eindringenden Erdreichs verschiebt. Erreicht der Kolben seine maximale Hubhöhe bzw. die Fortsätze des Kolbens schlagen am Ende der Längsschlitze an (am Ende, welches am nächsten an dem Rohrende mit dem Anschluss für den hydraulischen Hammer liegt), ist der Kolben nicht weiter in axialer Richtung verschiebbar. Wird durch den hydraulischen Hammer weiter auf das Rohr mit dem Kolben eingewirkt, so wird das im Rohr aufgenommene Erdreich bei jedem weiteren Schlag zusätzlich verdichtet. Diese Betriebsweise wird bei lockerem Erdreich gewählt, um das Erdreich im Rohr zusätzlich zu verdichten.
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In der zuvor beschriebenen Verdichtung des Erdreichs im Rohr am Kolben, durch Krafteinwirkung auf die Vorrichtung, liegt der Vorteil der Erfindung, dass ein Loch erzeugt und gleichzeitig Erdreich aus dem Loch entnommen werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Tiefe des Lochs durch die Wahl der wirksamen Länge des Rohres sowie durch die Einstellvorrichtung am Kolben vom Anwender einfach definierbar ist. Die Einstellvorrichtung am Kolben hat ebenso den Vorteil, das auf die verschiedenen Zustände des Erdreichs, z.B. fester oder locker Erdboden, reagiert werden kann, sodass immer eine ausreichende Verdichtung im Rohr und damit ein Aushub des Erdreichs ermöglicht wird.
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Die Länge der Längsschlitze ist von der Länge des Rohrs abhängig, wobei sich die Längsschlitze vorzugweise mindestens über die Hälfte der Längserstreckung des Rohres erstrecken. Besonders bevorzugt ist die Länge der Längsschlitze mindestens 75 % der Länge des Rohres.
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Der Lochdurchmesser des Rohres kann vorzugsweise zwischen 15 cm und 50 cm liegen. Bevorzugt ist der erzeugbare Lochdurchmesser 15 cm bis 30 cm, wobei der äußere Durchmesser des Schlagkopfkranzes in diesen Fällen bevorzugt ebenfalls im Bereich 15 cm bis 30 cm liegt. Alternativ bevorzugt ist der äußere Durchmesser des Schlagkopfkranzes größer als 30 cm. In speziellen Ausführungsformen ist ein Durchmesser von bis zu 200 cm möglich. Der äußere Rohrdurchmesser ist vorzugsweise jeweils etwa 1 cm bis 3 cm kleiner als der äußere Durchmesser des Schlagkopfkranzes.
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An dem Kolben sind besonders bevorzugt zwei Fortsätze ausgebildet, wobei das Rohr dann vorzugsweise zwei Längsschlitze aufweist durch welche die Fortsätze ragen. Der Kolben kann auch drei oder vier Fortsätze aufweisen, wobei das Rohr entsprechend bevorzugt drei oder vier Längsschlitze zur Aufnahme der Fortsätze umfasst.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern umfasst einen vorzugsweise hydraulischen Hammer und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern bestehend aus einem Rohr und einem Kolben. Die Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern entspricht der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Das Fahrzeug kann ein Bagger oder eine andere fahrbare Baumaschine sein. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise einen Auslegerarm, wobei an dem Auslegerarm bevorzugt der (hydraulische) Hammer angebracht und dieser mit der Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern verbunden ist.
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Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise eine Entleerungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, an den Fortsätzen des Kolbens anzugreifen und diese zu einer axialen Bewegung zu veranlassen, sodass der Kolben in eine Anfangsposition zurück gebracht werden kann. Die Entleerungsvorrichtung kann an den Fortsätzen angreifen, sobald die Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern aus dem Erdreich gehoben wurde. Die axiale Verschiebung des Kolbens in die Anfangsposition mittels der Entleerungsvorrichtung wird in Richtung des Schlagkopfkranzes ausgeführt, sodass Erdreich durch den Kolben aus dem Rohr gedrückt wird.
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Die Entleerungsvorrichtung kann in einem einfache Fall ein am Fahrzeug angebrachtes Seil sein. Bevorzugt besteht die Entleerungsvorrichtung aus mindestens zwei Haken oder mindestens zwei Schlaufen oder ähnlichem, welche an dem Fahrzeug angeordnet sind und welche bei Aktivierung an den Fortsätzen angreifen und den Kolben axial verschieben. Die Anzahl der Haken oder Greifer oder ähnlichem ist passend zur Anzahl der Fortsätze an dem Kolben zu wählen.
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In einer Ausführungsform ist die Entleerungsvorrichtung an einem Brust- oder Schiebeschild des Fahrzeugs angeordnet und mit diesem bewegbar.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Entleerungsvorrichtung ein alternatives Hubsystem umfassen, sodass eine angetriebene Bewegung, beispielsweise der Haken ausführbar ist.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern ist, dass sowohl die Löcher erzeugt und ausgehoben werden können, als auch dass das im Rohr verdichtete Material durch die Entleerungsvorrichtung, welche an den Fortsätzen des Kolbens angreift und diesen verschiebt, einfach und sehr schnell aus dem Rohr entfernt werden kann. Somit wird durch die Vorrichtung sowie durch das Fahrzeug mit der Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern der Arbeitsaufwand und die Arbeitszeit bei der Schaffung von Fundament- oder Pfahllöchern erheblich reduziert. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass mit dem Verdichten des Materials bzw. des Erdreichs im Rohr auch das Erdreich unterhalb des Rohrs, also der Boden des erzeugten Lochs, verdichtet wird. Dies erleichtert im nächsten Schritt das Einbringen von Beton in das geschaffene Loch, ohne dass dieser im Erdreich versickert.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern;
- 2 eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung;
- 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern;
- 4 eine Seitenansicht eines Anschlusses für einen hydraulischen Hammer;
- 5 eine Schnittansicht des in 4 gezeigten Anschlusses; und
- 6 eine Schnittansicht eines Schlagkopfkranzes der Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 01 zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern. Die Vorrichtung ist mittels eines bevorzugt hydraulischen Hammers (nicht gezeigt) in Erdreich eintreibbar. Die Vorrichtung 01 umfasst ein Rohr 02 sowie einen in Rohrlängsrichtung verschiebbaren Kolben 03, der im Rohr 02 angeordnet und geführt ist. Das Rohr 02 weist zwei gegenüberliegende Längsschlitze 04 auf, die entlang der Längserstreckung des Rohrs 02 ausgebildet sind, wobei die Längsschlitze 04 etwa eine Länge von ca. 75% der Länge des Rohrs 02 aufweisen und an ihren beiden Enden durch das Material des Rohrs geschlossen sind. Die Länge ist durch den Anwender aufgrund der gewünschten maximalen Lochtiefe zu wählen. Die maximale Lochtiefe ist weiterhin erfindungsgemäß durch eine Einstellvorrichtung (nicht gezeigt) einstellbar, mit welcher der Abstand zwischen dem zum hydraulischen Hammer gerichteten Ende des Rohrs 02 und dem Kolben 03 und somit die maximale Eintauchtiefe des Kolbens 03 in das Rohr 02 einstellbar ist. Gegenüberliegend am Kolben 03 sind Fortsätze 06 ausgebildet, welche sich radial nach außen durch die Wandung des Rohrs 02 erstrecken. Jeweils ein Fortsatz 06 ragt durch jeweils einen der Längsschlitze 04 des Rohrs 02 nach außen. Die Fortsätze 06 sind mit dem Kolben 03 entlang der Längsschlitze 04 axial verschiebbar. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 01 an einem Ende des Rohrs 02 einen Anschluss 07 für den hydraulischen Hammer und an dem gegenüberliegenden Ende des Rohrs 02 einen Schlagkopfkranz 08, der eine Öffnung bildet und bei der Benutzung der Vorrichtung auf das Erdreich aufgesetzt wird.
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Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein an dem Anschluss 07 angeordnetes stabförmiges Anschlussstück 09, an welchem der (hydraulische) Hammer anschließbar ist. Der Schlagkopfkranz 08 ist konisch ausgebildet, wobei eine verjüngte Schlagkopfkranzseite 12 am distalen Ende der Vorrichtung 01 liegt. Ein größter äußerer Schlagkopfkranzdurchmesser 11 ist geringfügig größer als der größte äußere Durchmesser des Rohrs 02, sodass beim Erzeugen des Lochs die Wandung desselben verdichtet wird und das im Durchmesser kleinere Rohr leichter in das Erdreich eindringt.
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Die Vorrichtung ist mittels eines bevorzugt hydraulisch angetriebenen Hammers (nicht gezeigt) in Erdreich eintreibbar, wobei eine Krafteinwirkung auf die Vorrichtung 01 das Eintreiben des Rohrs 02 in das Erdreich bewirkt. Beim Eintreiben wird der Kolben durch das Erdreich in axialer Richtung in Richtung zum Anschluss 07 hin verschoben, bis er seinen maximalen Hub erreicht, wobei die Fortsätze 06 an einem hinteren Ende des Längsschlitzes 04 auflaufen. Wird die Vorrichtung 01 dann weiter eingetrieben, kommt es zur zusätzlichen Verdichtung des Erdreiches im Rohr 02.
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Ein Vorteil der Erfindung ist, dass ein Loch erzeugt und gleichzeitig das verdichtete Erdreich im Rohr 02 aus dem Loch entnommen werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Tiefe des Lochs durch die Wahl der Länge des Rohrs 02 sowie durch die Einstellvorrichtung (nicht gezeigt) am Kolben 03 vom Anwender einfach definierbar ist. Die Einstellvorrichtung am Kolben 03 hat ebenso den Vorteil, das auf die verschiedenen Zustände des Erdreichs, z.B. fester oder locker Erdboden, reagiert werden kann, sodass immer eine Verdichtung im Rohr 02 und damit ein Aushub des Erdreichs ermöglicht wird.
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Wird die Vorrichtung 01 an einem Fahrzeug, insbesondere einer fahrbaren Baumaschine angebracht, die einen hydraulischen Hammer und eine erfindungsgemäße Entleerungsvorrichtung (alles nicht gezeigt) umfasst, so kann das im Rohr 02 verdichtete Erdreich mittels der Entleerungsvorrichtung an einem beliebigen Ort leicht und maschinenunterstützt aus dem Rohr 02 entfernt werden.
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2 zeigt eine Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung 01, wobei das Ineinandergreifen der Bauteile 02, 03, 07, 08 und die unterschiedlichen Außendurchmesser des Schlagkopfkranzes 08 und des Rohrs 02 ersichtlich werden.
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3 zeigt eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung 01 zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern, wobei die Ausbildung eines der Längsschlitze 04 gut erkennbar ist. Der Kolben 03 ist in 3 nicht gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Anschluss 07 abweichend gestaltet, nämlich in Bezug auf die Kopplungsstelle zum Hammer. Auf das stabförmige Anschlussstück wurde hier verzichtet, Stattdessen sind im Anschluss 07 eine Aufnahmebohrung 13 und eine Sicherungsbohrung 14 vorgesehen. In die Aufnahmebohrung 13 greift beim Anschluss an einen Hammer z. B. ein gewöhnlicher Meißel oder eine vergleichbare Übertragungsstange (nicht gezeigt) ein, um die Hammerkraft auf den Anschluss 07 zu übertragen. Damit sich die Vorrichtung 01 beim Herausziehen aus dem Erdreich (nachdem ein Loch in den Boden gerammt wurde) nicht vom antreibenden Hammer (dem Meißel) löst, kann durch die Sicherungsbohrung 14 ein Sicherungsstift oder eine Schraube gesteckt werden, die sich durch eine entsprechende Bohrung im Meißel erstreckt und diesen in der Aufnahmebohrung 13 sichert.
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4 zeigt eine Seitenansicht des Anschlusses 07 für einen hydraulischen Hammer (nicht gezeigt). Der Anschluss 07 ist an den zu nutzenden Hammer und dessen Anschlussstelle angepasst.
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5 zeigt eine Schnittansicht des in 4 gezeigten Anschlusses 07.
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6 zeigt eine Schnittansicht des Schlagkopfkranzes 08 der Vorrichtung 01 zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern. 6 zeigt die konische Form des Schlagkopfkranzes 08 mit der verjüngten Schlagkopfkranzseite 12 am distalen Ende der Vorrichtung 01 und dem äußeren Schlagkopfkranzdurchmesser 11 der geringfügig größer als der größte äußere Durchmesser des Rohrs 02 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Vorrichtung zum Erzeugen von Fundament- oder Pfahllöchern
- 02
- Rohr
- 03
- Kolben
- 04
- Längsschlitz
- 05
- -
- 06
- Fortsatz
- 07
- Anschluss
- 08
- Schlagkopfkranz
- 09
- Anschlussstück
- 10
- -
- 11
- äußerer Schlagkopfkranzdurchmesser
- 12
- verjüngte Schlagkopfkranzseite
- 13
- Aufnahmebohrung
- 14
- Sicherungsbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0284759 A1 [0003]
- AT 409527 B [0004]
- EP 0319730 A1 [0005]
