DE2454488B2 - Tauchfähige Rammvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft cine tauchfähige Reibvorrichtung der jm Oberbegriff des Patentanspruchs I definierten Art,

Die aus der GB-Wi 1333824 bekannte Rammvorrichtung dieser Art ist in einer nach unten offnenen Tauchglocke angeordnet und wird durch Dieselantrieb oder durch von über Wasser zugeführtem Dampf oder Preßluft angetrieben, wobei das Auspuffgas in der Tauchglocke austritt und das Eindringen von Wasser in die Tauchglocke verhindert. Überschüssiges Auspuffgas strömt dabei durch die unterseitige Öffnung der Tauchglocke ab. Diese Konstruktion ist jedoch nur für Rammvorrichtungen mit Diesel-, Dampf- oder Preßluftentrieb verwendbar und hat zudem den Nachteil, daß infolge des an der unterseitigen öffnung der Tauchglocke entstehenden Wasserspiegels unter der starken Schlagwirkung ständig Wasser in den Innenraum der Tauchglocke verspritzt wird, so daß dauernd erhebliche Gasmengen durch Lösen im Wasser verlorengehen und auch die Benetzung der Schlagflächeri des Schlagkörpcrs, der Schlaghaube und des Rammteils besonders bei größeren Wassertiefen nicht mit Sicherheit verhindert werden kann.

Aus der DE-AS 1 955300 sind ferner Rammvorrichtungen mit geschlossenem Gehäuse bekannt, die durch Druckmittcllcitungcn mit einer an Land, auf einem Schiff oder auf einer Arbeitsplattform angeordneten Kraftstation verbunden sind, welche der Rammvorrichtung ein unter Druck stehendes Arbeitsmedium zuführt. Bei Rammarbeiten in größeren Wassertiefen führt dies jedoch zu Schwierigkeiten, weil in den langen Schlauchleitungen große Energieveriuste eintreten und die Schlauchleitungen durch ihr hohes Eigengewicht und/oder durch die Einwirkung von Unterwasserströmungen reißen können. Weitere Hindernisse für Rammarbeiten in größeren Wassertiefen ergeben sich aus der Notwendigkeit, den Schlagkörpcr wegen des geringeren Widerstandes in einem gasgefüllten Bewegungsraum arbeiten zu lassen, wozu das Gehäuse entweder in einer dem Wasserdruck standhaltenden Druckfestigkeit ausgebildet oder zur Anpassung an den jeweiligen Wasserdruck durch eine zusätzliche Druckgaslcitung mit Druckgas versorgt werden muß. Während eine druckfeste Ausbildung (',es Gehäuses eine für viele Einsatzzwecke für schwere Bauart bedingt, vergrößert die Druckgasversorgung von oben die vorstehend genannten Schwierigkeiten durch Schlauchleitungen, zumal sich diese leicht an Unterwasserhindernissen verfangen. Beim Antrieb der Rammvorrichtung mit Dampf kommt noch die Schwierigkeit hinzu, daß sich dieser in den langen Schlauchleitungen durch das umgebende Wasser stark abkühlt, wodurch der Wirkungsgrad erheblich zurückgeht. Auch beim Arbeiten mit Preßluft treten leicht Betriebsstörungen dutch unerwünschte Kondensationserscheinungen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Rammvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne druckfeste Ausbildung des Gehäuses auch ohne Druckgäszufuhrvon über Wasser eine dem jeweiligen Wasserdruck angepaßte Druckgasfüllung im Bewegungsraum des Schlagkörpcrs und eine zuverlässige Abdichtung im Bereich der Sehlagplatte sicherstellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rammvorrich tuiig der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale »Ics Patentanspruchs I gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Räumvorrichtung werden nicht nur die bei Verwendung von Dructonittelzuleitungen entstehenden Energieverluste und Beschädigungsgefahren vermieden, sondern durch den im Gehäuse angeordneten, nach unten offenen Hohlraum, dessen Volumen ein Vielfaches des Bewegungsraumes beträgt, eine einfache Möglichkeit geschaffen, unter Wasser bis in erhebliche Wassertiefen ohne druckfestes Gehäuse und ohne Druckmittelleitungen zur Oberfläche eine sich selbsttätig der Wassertiefe anpassende Luftverdichtung im Hohlzylinder und damit auch im Bewegungsraum des Schlagkörpers zu erreichen. Wenn der Hohlraum mit Wasser gefüllt ist, wird durch das Schwimmerventil der Bewegungsraum selbsttätig gegen das Eindringen von Wasser abgesperrt. Da die erreichbare Tauchtiefe nur von der Größe des Hohlraumes abhängt, ist im Prinzip ein Arbeiten in beliebiger Wassertiefe möglich.

Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Rammvorrichtung sind in den Unteranspnkhen beschrieben.

Durch ein im Verbindungskapal zusätzlich angeordnetes Absperrventil kann der tJewegungsraum unabhängig vom Füllstand im Hohlraum abgesperrt werden, wenn der Schlagkörpcr zu arbeiten beginnt. Dabei strömt die vom Schlagkörper verdrängte Luft jeweüs durch Überströmkanäle entgegen der Bewegungsrichtung des Schlagkörpers. Durch entsprechende Anordnung der oberen Durchtrittsöffnungen der Überströmkanäle kann der Sehlagkörper bei seiner Aufwärtsbewegung die Durchtrittsöffnungen kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes verschließen und damit selbst vor sich ein Druckluftpolster aufbauen, das für eine Bremsung und schnelle Umkehr des Schlagkörpers sorgt, die Überlaufstrecke klein hält und ein hartes Anschlagen am Gehäuse verhindert.

Die im Verlaufe des Rammvorganges erreichte größere Wassertiefe kann bei noch unvollständig gefülltem Hohlraum leicht durch öffnen des Verbindungskanals ausgeglichen werden, wobei die Wassersäule mit dem durch die größeren Wasserstoffe erhöhten Druck entsprechend weitere Luft in den Bewegungsraum nachdrückt.

Wenn der Hohlraum in der weiter oben lieschriebenen Weise mit Rückschlagventilen versehene öffnungen und eine von außen ansaugende Pumpe aufweist, kann nach dem von selbst erfolgenden Druckausgleich entsprechend der Wassertiefe· zusätzlich Wasser in den Hohlraum eingepumpt werden, wodurch die Luft im Hohlraum und im Bewegungsraum etwas stärker verdichtet wird, als dem äußeren Wasserdruck entspricht. Dies trägt dazu bei, an den Dichtstellcn des Gehäiucs den Eintritt von Leckwasser zu vermeiden.

Infolge des erhöhten Luftdruckes im Bewegungsraum würde sich für den Druckmittclkrcislauf der Antriebsvorrichtung im Vergleich zum Arbeiten über Wasser eine ungleichmäßige Belastung ergeben, da die den Schlagkörper abwärts bewegende Kolbenstange beim Ausfahren aus dem Druckmittelzylinder in den Bewegungsraum hinein gegen einen höheren Gasdruck bewegt werden muß, während umgekehrt bei Einfahren derselben während des Anhcbcns des Schlagkörpcrs infolge des im Bcwegungsraum herrschenden Luftdruckes weniger Kraft aufgebracht werden muß. Zur Vermeidung dieser unterschiedlichen Belastung wird nach einer bevorzugten Ausführuiigsform der Druckmittclkreislauf an einer Stelle nur durch ein unter Volumcnveränderunß im Druck-

mittelkreis'auf verschiebbares oder elastisch nachgiebiges Element vom umgebenden Wasser abgetrennt, so daß das Druckmittel der Pumpe jeweils entsprechend den Druckverhältnissen bereits mit höherem oder niedrigerem Druck zufließt und so die Wirkung des im Bewegungsraum herrschenden Luftdrucks auf die Kolbenstange kompensiert wird und die erforderliche Antriebsleistung sowohl über, wie auch unter Wasser weitgehend gleichmäßig gehalten wird.

Wenn die Rammvorrichtung in sehr großer Wassertiefe eingesetzt werden soll, für welche das Volumen des Hohlraumes nicht ausreicht, oder der Luftdruck im Bewegungsraum durch zusätzliches Einpumpen von Wasser in den Hohlraum über den Außendruck bei der entsprechenden Wassertiefe erhöht wird, ergeben sich Druckunterschiede zwischen dem Gasdruck im Bewegungsraum und dem äußeren Wasserdruck, welche zur Vermeidung von Gasverlusten bzw. des Eindringens von Leckwasser eitie Vcibesserte Gehäuseabdichtung erfordern. Hierzu kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich zu der Schlagplatte ein mit dieser zusammenwirkender Amboß vorgesehen sein, der einen äußeren Ringbund besitzt und sich in den Betriebspausen, beispielsweise beim Absenken oder Aufholen der Rammvorrichtung je nach der Richtung des Druckgefälles mit seinem Ringbund auf eine mit einer Ringdichtung versehene, aufwärts bzw. abwärts gerichtete Ringschulter des Gehäuses auflegt. Dabei wird der Amboß im Halle des Oberwiegens des Luftdruckes im Bewegungsraum nach unten bzw. im Falle des Oberwiegens des äußeren Wasserdruckes nach oben gegen die entsprechende Ringdichtung angedrückt. Durch diese zu der normalen, an der Umfangsfläche der Schlagplatte und/oder des Ambosses angeordneten Ringdichtung hinzutretende Ruhrdichtung wird in Betriebspausen die Gefahr eines Gasaustrittes nach unten bzw. eines Eindringens von Wasser nach oben weiter verringert und die Betriebsbereitschaft der Rammvorrichtung und deren Wirtschaftlichkeit verbessert.

Beim Eintreiben von Hohlpfählen werden diese mit jedem Schlag um eine gewisse Strecke in den Boden hineinbewegt, so daß bei Rammarbeiten unter Wasser das Volumen für das im Inneren des Pfahles eingeschlossene Wasser um ein dem Produkt aus der Querschnittsfläche und der Eindringung entsprechendes Volumen zu klein wird. Um einen harten Wasserschlag zu vermeiden, muß die entsprechende überflüssige Wassermenge innerhalb der Schlagzeit von wenigen tausendstel Sekunden aus dem Inneren des Hohpfahles entweichen können. Die hierzu in den Wandungen des Hohlpfahles erforderlichen öffnungen müßten bei Hohlpfählen größeren Durchmessers sehr groß bemessen werden, da bei diesen bei einer guten Eindringung aufgrund günstiger Bodenverhältnisse in sehr kurzer Zeit eine erhebliche Wassermenge mit vertretbarer Strömungsgeschwindigkeit und möglichst geringem Widerstand nach außen befördert werden muß, um nicht die Schlagleistung statt für die Eindringung weitgehend für die Wasserverdrängungsarbeit zu verbrauchen. Da die erforderlichen großen Abflußöffnungen nur im Pfahlmantel untergebracht werden können, besteht die Gefahr, daß der Hohlpfahl durch die beim Schlag auftretenden Kräfte an diesen geschwächten Stellen deformiert wird.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit ist das Gehäuse der erfindungsgemäßen Rammvorrichtung vor-

teilhaft mit einem das Rammteil umschließenden Führungsmantel versehen, in dem beim Eintauchen in das Wasser von selbst Luft eingeschlossen wird, die sich durch den Wasserdruck als mehr oder weniger komprimiertes Luftpolster unter der Schlagplatte sammelt, da sie wegen der Abdichtungen und des im Bewegungsraum herrschenden, annähernd gleich hohen Luftdruckes nicht in das Gehäuse entweichen kann. Hierdurch wird bewirkt, daß das beim Schlag aus dem Inneren des Hohlpfahles zu verdrängende Wasser zunächst das vorhandene Luftpolster weiter komprimiert und nach dem Schlag dessen Oberdruck durch die vorhandenen öffnungen ausgetrieben wird, wofür jedoch nun praktisch die gesamte Zeitspanne zwischen zwei Rammschlägen, das heißt eine um zwei bis drei Größenordnungen längere Zeitspanne zur Verfügung steht. Hierdurch können die öffnungen in den Pfahlwandungen auch bei Hohlpfählcn größeren

L/ürCllffiCSSCr» iiirirCiCiiCriu KiCim gCuaitCH 'A'CPüCi?.

Durch den nach einer bevorzugten Ausführungsform in der Schlagplatte angeordneten Auslaßkanal kann auch das außerhalb des Hohlpfahles verbliebene Luftpolster als Speichervolumen herangezogen werden und andererseits im Falle, daß das Luftpolster im Pfahlinneren so weit komprimiert wird, daß der Wasserspiegel die öffnung des Auslaßkanals erreicht, durch diesen ebenfalls Wasser verdrängt werden. Insgesamt *Wrd somit erreicht, daß die sonst erforderlichen öffnungen in der Pfahlwandung verringert oder verkleinert oder sogar ganz weggelassen werden können und trotzdem eine zufriedenrteilende Wasserverdrängung und ein hoher Schlagwirkungsgrad erreicht wird. Außerdem erfolgt der Schlag auf die Schlagplatte weitgehend trocken, weil sich im Bewegungsraum oberhalb der Schlagplatte kein Wasser befindet und normalerweise auch unter der Schlagplatte Luft vorhanden ist.

Falls das Wasser jedoch aus irgendwelchen Gründen bis zur Oberseite der Schlagplatte und zwischen die zur Abfederung des Schlagkörpers auf der Schlagplatte angebrachten, elastischen Ringelementc vordringen sollte, kann das zwischen den Ringelementen eingeschlossene Wasser bei den durch den Rückprall des vom Rammschlag elastisch verformten Pfahles erzeugten Federungsvorgängen nicht zwischen den Ringelementen heraus und kann aufgrund seiner Inkompressibilität ein elastisches Nachgeben derselben verhindern und diese auch seitlich bis zur Abscherung beanspruchen. Durch den nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehenen, die von den Ringelementen umschlossenen Ringräume mit dem ringspalt zwischen dem Gehäuse und der Schlagplatte verbindenden Ausgleichskanal werden diese Schwierigkeiten ausgeschaltet, so daß auch unter Wasser eine einwandfreie Federung erfolgt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Ramm vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Rammvorrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Teillängsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform, und

Fig. 3 einen Tefllängsschnitt einer weiteren Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Rammvorrichtung besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, das doppelwandig ausgebildet ist und einen zylindrischen Bewegungsraum 21 und einen diesen umschließenden,

ringförmigen Hohlraum 5 enthält, der durch einen an dessen oberem Ende angeordneten, in der oberseitigen Querwan'1 4 des Gehäuses 1 verlaufenden Verhindungskanal 6 mit dem Bewegungsraum 21 verbunden ist. An seinem unteren Ende steht der Hohlraum 5 über öffnungen 50 mit der Umgebung in ^verbindung.

In? Bewegungsraum 21 ist ein Schlagkörper 3 aufwärts und abwärts verschiebbar geführt. Der Bewegungsraum 21 wird nach unten durch eine Schlagplatte 27 verschlossen, die auf dem gemäß der Zeichnung als Hohlpfahl ausgebildeten Rammteil 29 aufliegt.

An der oberen Querwand 4 des Gehäuses 1 ist ein koaxialer Druckmittelzylindcr 39 einstückig angearbeitet. In diesem ist ein Kolben 40 verschiebbar geführt, dessen Kolbenstange 41 durch eine mit einer Ringdichtung 43 versehene Durchlaßöffnung in der Querwand 4 in den Bewegungsraum 21 hineinragt und dort am Schlagkörper 3 angelcnkt ist, so daß sich der Kolben 40 und der Schlagkörper 3 jeweils gemeinsam aufwärts und abwärts bewegen. Auf dem Druckmittelzylinder 39ist eine Antriebseinheit 2 vertikal begrenzt verschiebbar geführt, die über Stoßdämpfelemente 42 am Gehäuse 1 befestigt ist. Die Antriebseinheit 2 weist zwei jeweils durch einen Elektromotor 9 angetriebene Hydraulikpumpen 10 auf, die über Verbindungsleitungen 38 und in diesen angeordnete Umsteuerventile 16 jeweils mit einem Druckmittelbehälter 11 und den durch den Kolben 40 getrennten Arbeitskammern des Druckmittclzylinders 39 verbunden sind. Durch entsprechende Betätigung der Umsteuerventile 16 wird das von den Hydraulikpumpen 10 geförderte Druckmittel jeweils den Arbeitskammern des nach dem Differentialprinzip arbeitenden Druckmittelzylinders 219 zugeführt, wobei die Wirkfläche bei der Abwärtsbewegung dem Querschnitt der Kolbenstange 41 entspricht.

Der Verbindungskanal 6 ist auf seiner dem Hohlraum 5 zugewandten Seite mit einem Schwimmerventil 7 versehen und ist zusätzlich über ein Absperrventil 8 geführt, das bei der dargestellten Ausführungsform in Abhängigkeit von der Hydraulikpumpe 10 so gesteuert wird, daß es geschlossen wird, wenn sich im Druckmittelkreislauf ein Druck aufbaut.

Die den Hohlraum 5 vom Bewegungsraum 21 trennende Innenwand 20 des Gehäuses 1 ist ebenfalls doppelwandig ausgebildet und enthält einen den Bewegungsraum 21 ringförmig umschließenden Überströmkanal 17, der durch obere Durchtrittsöffnungen 18 mit dem oberen Teil und durch untere Durchtrittsöffnungen 19 mit dem unteren Teil des Bewegungsraumes 21 kommuniziert. Die oberen Durchtrittsöffnungen 18 sind dabei etwas unterhalb des oberen Endes des Bewegungsraumes 21 so angeordnet, daß sie vom Schlagkörper 3 bei dessen Aufwärtsbewegung kurz vor Erreichung der oberen Totlage verschlossen werden.

Das Gehäuse 1 ist ferner mit einem über die Schlagplatte 27 hinaus abwärts vorstehenden Führungsmantel 30 versehen, der zur Erleichterung des Ausbaues der Schlagplatte 27 am Gehäuse 1 lösbar befestigt ist, wobei sich der Hohlraum 5 durch den Führungsmantel 30 bis zu dessen unterem Ende erstreckt.

Zur Abstützung der Schlagplatte 27 gegen den nach dem Schlag durch die elastische Verformung des Rammteiles 29 auftretenden Rückprall ist das Gehäuse 1 mit einer ringförmigen Anlageschulter 33 versehen, deren Unterflächc tion am Außcnrand der Schlagplatte angeordneten, elastischen Ringelemcntcn 36 als Anlage dient. In der Anlageschiiltcr 33 ist ferner ein Ausgleichskanal 34 angeordnet, welcher die von den Ringelementen 36 umschlossenen Ringräumc 35 und 47 mit dem Ringspalt 37 zwischen der Umfangsfläche der Schlagplattc 27 und dem Gehäuse 1 verbindet. An der Innenfläche der Anlageschiiltcr 33 ist zur Abdichtung des Bewegungsraumes 21 eine Ringdichtung 48 angebracht, die sich dichtend gegen eine Umfangsflächc der Schlagplatte 27 anlegt.

Beim Absenken der Rammvorrichtung unter clic Wasseroberfläche steigt das Wasser entsprechend dem bei der Tauchtiefe herrschenden Wasserdruck von unten durch die öffnung 50 in den Hohlraum 5 hinein und komprimiert die in diesem und dem damit über den Vcrbindungskanal 6 verbundenen Bewegungsraum 21 enthaltende Luft auf einen der Tauchtiefe entsprechenden Druck. Falls die Rammvorrichtung so tief abgesenkt wird, daß das Wasser das obere Ende des Hohlraumes 5 erreicht, schließt das Schwimmerventil 7 selbsttätig den Verbindungskanal 6 ab und verhindert ein Eindringen von Wasser in den Bewegungsraum 21. Bis zu dieser Tiefe entspricht der Druck der durch das Wasser komprimierten Luft im noch wasserfreien Hohlraum 5 und dem Bewegungsraum 21 stets genau dem äußeren Wasserdruck. Wenn die Rammvorrichtung nach dem Schließen des Schwimmerventil 7 weiter abgesenkt wird, erfolgt keine weitere Komprimierung der im Bewegungsraum 21 enthaltenen Luft, so daß von da ab ein Druckgefällc von außen nach innen gegeben ist.

Bei der Bewegung des Schlagkörpers 3 im Bewegungsraum 21 kann die von diesem verdrängte Luft jeweils in der zur Bewegung des Schlagkörpcrs 3 entgegengesetzten Richtung durch den Überströmkanal 17 in den jeweils hinter dem Schlagkörper liegenden Teil des Bewegungsraumes 21 gelangen.

Da beim Arbeiten unter Wasser der im Bewegungsraum 21 herrschende Gasdruck der Abwärtsbewegung des Schlagkörpers 3 mit einer dem Querschnitt der Kolbenstange 41 entsprechenden Druckkraft entgegenwirkt und andererseits das Anheben des Schlagkörpers 3 durch eine dem Querschnitt der Kolbenstange 41 entsprechende Druckkraft unterstützt und sich hierdurch eine ungleichmäßige Belastung des Druckmittelkreislaufes ergibt, ist in der Wandung des Druckmittelbehälters 11 eine elastische Membran 12 dichtend angeordnet, die auf der einen Seite vom Druckmittel und auf der anderen Seite vom umgebenden Wasser beaufschlagt wird und je nach dem Druckverhältnis entsprechend in den Druckmittelbehälter 11 hinein oder aus diesem heraus verschoben wird. Auf diese Weise ist das im Druckmittelbehälter 11 enthaltene Druckmittel stets dem herrschenden Wasserdruck ausgesetzt, so daß es der Hydraulikpumpe 10 mit entsprechend erhöhtem Vordruck zugeführt wird und die Kolbenstange 41 mit einer im Vergleich zum normalen Arbeitsdruck im Druckmiti telkreislauf entsprechend vergrößerten Kraft in den Bewegungsraum 21 hineinbewegt wird. Da die im Bewegungsraum 21 komprimierte Luft ebenfalls unter dem Umgebungsdruck steht, genügt die durch den erhöhten Druck des Druckmittels bewirkte vergrößerte Kraft der Abwärtsbewegung der Kolbenstange gerade, um den auf die Wirkfläche der Kolbenstange 41 wirkenden Luftdruck zu kompensieren. Beim Anheben des Schlagkörpers 3 wird umgekehrt der beim

Hinfuhren der Kolbenstange 41 nachhelfende Luftdruck durch den im Druckmittelkreislauf herrschenden, um den äußeren Umgebungsdruck über den norniiilcn Arbeitsdruck erhöhten Druck kompensiert.

Anstelle der dargestellten elastischen Membran 12 kann gemäß Fig 2 in der Wandung des Druckmittelbehiilters 11 zum gleichen Zweck inich ein beidseitig offener Zylinder mit einem darin abdichtend verschiebbar geführten, auf einer Seite vom Druckmittel und auf der anderen Seite vom Wasser beaufschlagten Kolben benutzt werden. Dabei kann der Druekmittelbehälter It /weckmäßig mit einem Hydrospeicher 14 verbunden sein, der durch sein vorgespanntes Gaspolster das Druckmittel gegen den Trennkolben andrückt und diesen gegen den äußeren Wasserdruck in einer Schwimmstellung im Zylinder hält. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß Druckschwankungen geglättet werden und bei etwaigen Leckölverlusten im !jLj kü i

niedrigere Stellung im Zylinder einnimmt, aber nicht den Kontakt /um Druckmittel verliert.

Die beim Absenken der Rammvorrichtung unter die Wasseroberfläche sich im Führungsmantel 30 sammelnde Luft bildet ein Luftpolster 32 unter der Schlagplatte 27, so daß beim Aufsetzen der Schlagplatte 27 auf den Hohlpfahl 29 sowohl in dessen Innenraum, als auch in dem dessen oberes Ende umgebenden Ringraum 44 entsprechend der Wassertiefe komprimierte Luft vorhanden ist. Durch einen in der Schlagplatte 27 angeordneten Auslaßkanal 28 steht der Ringraum 44mit dem Innenraum des Hohlpfahles 29 in Verbindung. Wenn der Hohlpfahl 29 durch den Schlag unter entsprechender Volumenverringerung des wassergefüllten Innenraumes ein weiteres Stück in den Boden eingetrieben wird, kann das zu verdrängende Wasser zunächst das Luftpolster 32 komprimieren und dann während der gesamten Zeitspanne bis zum nachfolgenden Ranimsehlag durch die in der Pfahlwandung angeordneten Pfahlöffnungen 45 sowie gegebenenfalls auch über den Auslaßkanal 28 in den Ringraum 44 abströmen, der durch einen zwischen der Außenfläche des H'ihlpfahles 29 und der Innenwand 31 des Führungsmantels 30 liegenden Ringspalt 46 mit dem umgebenden Wasserraum in Verbindung steht. Sollte das Wasser bis in die von den Ringelementen 36 umschlossenen Ringräume 35 und 47 eingedrungen sein, kann es bei der nach dem Schlag durch Rückfedern des elastisch verformten Rammteiles 29 erzeugten Verformung der Ringelemente 36 durch den Ausgleichskanal 34 zum Ringspalt 37 abströmen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform ist zwischen dem Schlagkörper 3 und der Schlagplatte 27 ein Amboß 22 angeordnet, der mit einem äußeren Ringbund 49 zwischen zwei an der Innenwand des Gehäuses I angeordnete Ringschultern 23 und 24 eingreift. Die aufwärts gerichtete Ringschulter 23 trägt eine Ringdichtung 25 und die abwärts gerichtete Ringschulter 24 eine Ringdichtung 26. Die an der Innenseite der Anlageschulter 23 angeordnete Ringdichtung 48 legt sich in diesem Falle dichtend gegen eine Umfangsfläche des Ambosses 22 an. Bei der in Fig. 3 dargestellter. Stellung liegt der Amboß 22 mit seinem Ringbund 40 ■ ntcr der Wirkung des auf ihm lastenden SchIagkι τ pe rs 3 und des im Bewegungsraum 21 herrschenden Gasdruckes auf der Ringdichtung 25 der Schulter 23 auf, wobei während des Ablassens oder Aufholens der Rammvorrichtung eine zusätzliche Abdichtung erzielt wird. Wenn andererseits der äußere Wasserdruck den im Bewegungsraum 2i herrschenden Luftdruck übersteigt, wird der Amboß 22 umgekehrt mit der oberen Schulterfläche seines Ringbundes 49 gegen die Ringdichtung 26 der Ringschulter 24 angedrückt und so ebenfalls eine zusätzliche Abdichtung bewirkt.

Beider in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die unterseitige öffnung des Hohlraumes 5 als mit einem Rückschlagventil 53 versehene Einlaßleitung 52 ausgebildet. Die F.inlaßleitung 52 ist ferner mit der Saugseite einer Pumpe 55 verbunden, die über ein Rückschlagventil 56 in den Hohlraum 5 förder«. Schließlich ist noch eine mit einem Rückschlagventil 57 versehene Auslaßöffnung 58 vorgesehen, wobei li.» C-KIiOnLrUfI .Ice Riwlicchlaovpntik 57 arnRrr isl w·«. ...«.·■· ~. .... . _o . _. _a- -

als die der Rückschlagventile 53 und 56. Bei dieser Ausführungsform strömt das Wasser beim Absenken der Rammvorrichtung zunächst durch die Einlaßöffnung 52 und das Rückschlagventil 53 in den Hohlraum 5 ein, bis der Druckausgleich hergestellt ist. Anschließend kann mittels der von einem tauchfähigen Elektromotor 54 angetriebenen Pumpe 55 über die Einlaßöffnung 52 Wasser angesaugt und über das Rückschlagventil 56 in den Hohlraum 5 gedrückt werden, wodurch die im oberen Teil des Hohlraumes 5 und im Bewegungsraum 21 befindliche Luft einen im Vergleich zu dem der Tauchtiefe entsprechenden Wasserdruck höheren Druck erreicht. Hierdurch wird insbesondere an der Ringdichtung 48 das Übertreten von Druckluft aus dem Luftpolster 32 in den Bewegungsraum 21 unterbunden und auch verhindert, daß etwa dort vorhandenes Wasser im Augenblick des Zusammendrückens der elastischen Ringelemente 36 durch den im sich verkleinernden Raum 47 aufbauenden Druck in den Bewegungsraum 21 eindringt.

Die Pumpe 55 und der Elektromotor 54 können auch außerhalb des Hohlraumes 5, insbesondere an der Antriebseinheit 2 stoßgeschützt angeordnet und über eine mit einem Rückschlagventil versehene flexible Leitung mit dem Hohlraum 5 verbunden sein.

Beim Aufholen der Rammvorrichtung strömt das Wasser über das Rückschlagventil 57 und die Auslaßöffnung 58 aus dem Hohlraum 5 ab. Die Federschließkraft des Rückschlagventils 57 begrenzt auch die Höhe des erreichbaren Überdruckes im Hohlraum 5. Wegen der Federschließkraft des Rückschlagventils 57 verbleibt beim Herausheben der Rammvorrichtung aus dem Wasser im Hohlraum 5 eine geringe Wassermenge, die durch öffnen eines von Hand zu betätigenden Hahnes oder einer verschraubien Abflußöffnung abgelassen werden kann. Das Rückschlagventil 57 kann gegebenenfalls auch durch ein vom Druck im Hohlraum 5 gesteuertes Absperrventil und ein Sicherheitsventil ersetzt werden.

Zur Milderung von Druckstößen im Druckmittelkreislauf kann anstelle der in der Wandung des Druckmittelbehälters 11 angeordneten Membran 12 auch eine Doppelmembran mit einem dazwischen angeordneten Gaspolster Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche;

1. Tauchfähige Rammvoniehtung mit einem Gehäuse, einem darin angeordneten, von einer im wesentlichen zylindrischen Wandung umschlössenen, gasgefüllten Bewegurigsraum, einem in diesem ajcial verschiebbar geführten Schlagkörper, einer den Bewegungsraum unter verschließenden, auf das Rammteil aufzulegenden Scblagplatte, Antriebsvorrichtungen für den Schlagkörper, ei- κι nem im Gehäuse angeordneten, durch die Wandung vom Bewegungsraum des Schlagkörpers getrennten Hohlraum mit mindestens einer an dessen unterem Ende angeordneten, mit der Umgebung kommunizierenden öffnung und einem den ι'i Hohlraum mit dem Bewegungsraum verbindenden Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) dieser Kanal als vom oberen Ende des Hohlraumes (5) ausgehender Vcrbindungskanal (6J 2um Einführen von beim Tauchen durch das im Hohlraum (5) aufsteigende Wasser komprimierter Luft in den Bewegungsraum

(21) ausgebildet ist,

b) im Vcrbindungskanal (6) ein gegen im Hohlraum (5) aufsteigendes Wasser sperrendes Schwimmerventil (7) angeordnet ist,

c) zwischen einem das Gehäuse (1) nach unten verschließenden Schlagübertragungstcil (27 bzw. 22) und der umschließenden Wanda:ig des Gehäuses (1) eine Dichtung (48) an- .111 geordnet ist,

d) die über bzw. unter der Endfläche des Schlagkörpen·, (3) liegenden Abschnitte des Beweguttgsrauhics (21) miteinander kommunizieren, und

c) der Hohlraum (5) nicht vom Antriebsmedium beaufschlagt wird.

2. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, mit einem den Bewegungsraum umgebenden im wesentlichen ringförmigen Hohlraum, dadurch gckennzeichnet, daß das Gehäuse (1) doppelwandig ausgebildet ist.

3. Rammvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Vcrbindungskanal (6) zusätzlich ein jeweils wähl end mindestens des letzten Teils der Aufwärtsbewegung des Schlagkörpcrs (3) geschlossenes Absperrventil (8) angeordnet ist.

4. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am unteren Ende des Hohlraumes (5) angeordneten öffnungen eine Einlaßöffnung (52) mit einem erst bei einem äußeren Überdruck öffnenden Rückschlagventil (53) und eine Auslaßöffnung (58) mit einem erst bei einem vorbestimmten Überdruck im Hohlraum (5) öffnenden Rückschlagventil (57) aufweisen und eine druckseitig über ein Rückschlagventil (56) mit dem Hohlraum (5) verbundene, von außen ansaugende Pumpe (55) vorgesehen ist. mi

5. Rammvnrrichtting nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) ein über die Schlagplattc (27) hinaus abwärts vorstehender, das Rammteil (29) umschließender, undurchlässiger doppclwandigcr <ö Mantel (30) gebildet ist, innerhalb dessen Innenwänden unter Wasser ein Luftpolster (32) verbleibt.

6, Rammvorrichtung nuch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hohlraum (5) in dem doppelwandigen Mantel (30) fortsetzt.

7_t Rammvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (30) am Gehäuse (1) lösbar befestigt ist.

8. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) am unteren Ende eine abwärts gerichtete Anlageschulter (33) für die Oberseite der Schlagplatte (27) aufweist und an der Anlageschulter (33) bzw. an der Oberseite der Schlagplatte (27) mindestens ein elastisches Ringelemcnt (36) angeordnet ist.

•J. Rammvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mindestens einen in der Anlageschulter (33) angeordneten, die von den Ringelemcnten (36) umschlossenen Ringräume (35, 47) mit dem Ringspalt (37) zwischen dem Gehäuse (1) und der Umfangsfläche der Schlagplatte (27) verbindenden Ausglcichskana! (34) aufweist.

!(). Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagplatte (27) mindestens einen den Innenraum eines Hohlpfahles (29) mit dem diesen umgebenden Rtam verbindenden Auslaßkanal (28) aufweist.

11. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis K), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) über der Schlagplatte (27) eine mit einer Ringdichtung (25) versehene, aufwärts gerichtete Ringschulter (23) und in einem Abstand darüber eine mit einer Ringdichtung (26) versehenen, abwärts gerichtete Ringschulter (24) für einen zwischen der Schlagplattc (27) und dem Schlagkörper (3) angeordneten, mit diesen zusammenwirkenden Amboß (22) aufweist, der sich mit einem äußeren Ringbund (49) jeweils gegen eine der Ringdichtungen (25, 26) anlegt.

12. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen über ein Umsteucrventil (16) mit einer Druckmittelpumpc (10) und einem Druckmittelbehälter (II) verbundenen Driickmittelzylindcr (39) und eine diesen mit dem Bewegungsraum (21) verbindende Duichl.tüöffnung zur abgedichteten Durchführung eine.- den Sehlagkörpe/(3) mit dem im Druckmittel/.ylinder (39) verschiebbaren Kolben (40) verbindenden Kolbenstange (41) aufweist.

13. Rammvorriehtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Druckmittelbehälter (11) ein außenseitig vom Außendruck und innenseit ig vom Druckmittel beaufschlagtes, in Abhängigkeit vom Dmekverhältnis unter Volumcnändcrung des Druekmittelbehältcrs(ll) verschiebbares TrenneleiTient (12, 13) dichtend angeordnet ist.

14. Rammvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement aus mindestens einer elastischen Membran (12) besteht.

LS. Rammvorrichtung nach Anspruch Π, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement aus einem in einem Zylinder (15) verschiebbar geführten Kolben (13) besteht.