DE2634066A1 - Steuervorrichtung fuer den vor- und ruecklauf von selbstgetriebenen pneumatischen rammbohrgeraeten - Google Patents
Steuervorrichtung fuer den vor- und ruecklauf von selbstgetriebenen pneumatischen rammbohrgeraetenInfo
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Description
Dipl.-lng. H. Sauerland · Ur.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen
Patentanwälte ■ 4ddo Düsseldorf 3D · Cecilienallee 76 - Telefon
28. Juli 1976 30 887 K
TRACTO-TECHNIK Paul Schmidt, Postfach 9, 5940 Lennestadt
"Steuervorrichtung für den Vor- und Rücklauf von selbstgetriebenen, pneumatischen Rammbohrgeräten"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für den Vor- und Rücklauf von selbstgetriebenen, pneumatischen
Rammbohrgeräten mit einem in einen rohrförmigen Gehäuse
axial verschiebbaren Schlagkolben und einer dessen axiale Vor- und Rückbewegung durch Überfahren von im Schlagkolben
angeordneten radialen Steueröffnungen steuernden Steuerhülse .
Bei einer bekannten Steuervorrichtung nach der deutschen Patentschrift 2 157 259 erfolgt das Umschalten für den Vor-
und Rücklauf mit Hilfe eines Seilzugs, der an einem auf einer Steuerhülse schwenkbeweglich gelagerten Arretierungshebel
angreift und eine an der Steuerhülse verschiebbar angeordnete Büchse axial verstellt. Es kann auch ohne Arretierungshebel
eine Umsteuerung des Schlagkolbens auf die Rückwärtsbewegung bewirkt werden, wenn die Steuerhülse als
Rohr ausgebildet ist und in einem mit Entlüftungsbohrungen versehenen Ring des Gehäuses axial beweglich gelagert ist.
Aber auch in diesem Fall erfolgt die Umsteuerung mittels eines Zugseils. Bei Verwendung einer Feder kann die Steuerhülse
auch unter- dem Druck der zugeführten Druckluft automatisch in die Betriebsstellung für den Rücklauf"bewegt
werden. In diesem Falle hindert eine Raste in der Betriebs-
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stelliong für den Vorlauf, also vor dem Umschalten auf
Rücklauf, die Steuerhülse daran, sich unter dem Druck der zugeführten Druckluft in die Betriebsstellung für
den Rücklauf zu "bewegen.
Bei einem durch die deutsche Patentschrift 1 634 417
bekanntgewordenen Rammbohrgerät wird zum Umsteuern dLe
in eine Bohrung mit radialen Öffnungen am hinteren Ende des Schlagkolbens eintauchende Steuerhülse axial verstellt.
Das Verstellen erfolgt durch Vor- und Zurückschrauben der Steuerhülse in einem Flansch. Zum axialen
Verstellen der Steuerhülse muß die mit der Steuerhülse verbundene Preßluftleitung von der Preßluftquelle
abgetrennt und mehrmals gedreht werden. In der Praxis bis zu fünfzehnmal, bis die Steuerhülse in den
Flansch bis zu einem Anschlag hineingeschraubt ist. Dann muß die Preßluftleitung wieder an die Preßluftquelle
angeschlossen werden und kann sich das Gerät rückwärts bewegen. Diese Art von Umsteuerung besitzt den
erheblichen Nachteil, daß sich bei sehr großen Schlauchlängen von beispielsweise 50 bis 80 m der Schlauch nur
sehr schlecht drehen läßt, insbesondere, wenn bei dem erforderlichen mehrfachen Drehen des Schlauches das
Erdreich einfällt.
Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift 2 340 noch eine Steuervorrichtung für den Vor- und Rücklauf
von Rammbohrgeräten bekannt geworden, bei der die Steuerhülse in den bei den BetriebsStellungen mit Anschlägen
an einem mit Entlüftungsbohrungen versehenen Führungsring gehalten wird. Die Steuerhülse besitzt eine lösbare Dreharretierung
und Anschläge, die bei einem entsprechenden Drehen der Steuerhülse mit Längsaussparungen des Führungsringes fluchten. Auf diese Weise lassen sich die Anschläge
mit der Steuerhülse axial durch den Führungsring bewegen, um das Gerät beispielsweise von Vor- auf Rücklauf
zu verstellen. Ein weiteres Drehen der Steuerhülse be-
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wirkt ein neues Arretieren der Steuerhülse durch beiderseits des Führungsringes liegende Anschläge. Zum
Umsteuern muß mit Hilfe eines Seils die Dreharretierung gelöst werden. Auch diese Ausführung besitzt somit
den erheblichen Nachteil, daß immer ein Zugseil mitgeführt werden muß, das nicht nur beim Rücklauf einklemmen sondern
auch beschädigt werden kann.
Darüber hinaus besitzen alle bekannten Rammbohrgeräte den Nachteil, daß die Steuerkanten der Steuerhülse in
der Vorlauf- und Rücklaufstellung stets eine unveränderte Lage einnehmen, d.h. die vorderen und hinteren , die
Luftströmung durch die radialen Steueröffnungen der Schlagkolbenbohrung steuernden Kanten der Steuerhülse
lassen sich für den Vor- und den Rücklauf nicht optimal und individuell einstellen. Die Lage dieser Steuerkanten
beeinflußt aber die Hublänge, die Einzelschlagleistung, die Schlagzahl und den Luftverbrauch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung
für den Vor- und Rücklauf von selbstgetriebenen pneumatischen Rammbohrgeräten ohne die vorerwähnten
Nachteile zu schaffen, mit der sich Rammbohrgeräte auf einfache Art und Weise von Vor- und Rücklauf und umgekehrt
umstellen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß die Steuerhülse Steueröffnungen besitzt, im Gehäuse fest angeordnet ist und auf einem
Steuerrohr mit korrespondierenden Steueröffnungen sitzt.
Mit den Mitteln nach der Erfindung hat man es in der Hand, sowohl die Steuerkanten für den Vor- und auch den Rücklauf
optimal einzustellen. So läßt sich der Rückwärtsschlag z.B.
durch Verlegen der hinteren Steuerkanten wesentlich verstärken, weil die Luft dann nicht so früh austreten kann.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerhülse auf einer rohrförmigen Verlängerung eines
im Gehäuse befestigten und mit axialen Entlüftungsbohrungen versehenen Führungsring angeordnet.
Dabei sind die Verlängerung und der Führungsring zweckmäßig einstückig ausgebildet.
Die Verlängerung und die Steuerhülse sind vorzugsweise über speichenartig angeordnete Stege miteinander
verbunden, zwischen denen sich Axialnuten befinden.
Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist das innerhalb
der Steuerhülse angeordnete Steuerrohr. Dieses besitzt zweckmäßig einen zylindrischen und mit einer
zentrischen Bohrung versehenen Schaft sowie einen verdickten Steuerkopf und einen sich zwischen beiden erstreckenden
konischen tibergang mit diametral gegenüberliegenden Axialnuten bildenden Abflachungen. Auf diese
Weise läßt sich durch einfaches Drehen des Steuerrohrs die für den Vor- oder Rücklauf erforderliche Verbindung
zwischen den Öffnungen in der Steuerhülse, dem Steuerrohr und dem Schlagkolben herstellen bzw. unterbinden
und dadurch ein Umstellen von Vor- auf Rücklauf bzw. umgekehrt erreichen.
Dazu dienen im Steuerkopf des Steuerrohrs befindliche und durch Drehen des Steuerrohrs mit in der Steuerhülse
befindlichen radialen DurchtrittsÖffnungen zum Fluchten
zu bringende SteuerÖffnungen. Damit sich die Steuerung nicht unbeabsichtigt alleine umstellt, befindet sich auf
der der rohrförmigen Verlängerung gegenüberliegenden Seite des Führungsrings eine Arretiervorrichtung. Eine...die
Drehbewegung des Steuerrohrs begrenzende Begrenzungsvorrichtung stellt sicher, daß die Arretiervorrichtung richtig
einrastet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
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in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Steuervorrichtung eines nur teilweise dargestellten Rammbohrgerätes,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch die Steuervorrichtung in anderer Arbeitsstellung
und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.
Das im einzelnen nicht dargestellte Rammbohrgerät besitzt ein Gehäuse 1, in dem unter Belassung eines Ringraums 10
ein Schlagkolben 2 axial verschiebbar gelagert ist. An seinem rückwärtigen bzw. rechten Ende besitzt der Schlagkolben
2 einen Kolbenmantel 3 mit radialen Steueröffnungen 4. Am hinteren Ende des Gehäuses 1 befindet sich ein
Führungsring 5 mit axialen Entlüftungsbohrungen 6, die in die freie Atmosphäre führen. Der Führungsring 5 besitzt
eine rohrförmige Verlängerung 7, an der über radiale Stege 8 eine Steuerhülse 9 befestigt ist. In der Steuerhülse
9 befinden sich Durchtrittsöffnungen 11, die in der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung mit den Steueröffnungen
4 des Kolbenmantels 3 fluchten. Zwischen den Stegen 8 erstrecken sich Axialnuten 12, die von den Durchtritts
öffnungen 11 in einen Steuerraum 13 führen. In der ASteuerhülse 9 befinden sich weitere Durchtrittsöffnungen
14, die in Fig. 1 durch den Steuerkopf 15 eines drehbar gelagerten Steuerrohrs 16 verschlossen sind. Dieses Steuerrohr
16 besteht neben dem verdickt ausgebildeten Steuerkopf 15 aus einem Schaft 17 und einem zwischen diesem und
dem Steuerkopf 15 liegenden Übergang 18. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, befinden sich im Bereich des Übergangs 18 zwei
einander diametral gegenüberliegende Abflachungen 19. In
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dem Steuerkopf 15 befinden sich noch weitere Steueröffnungen 21, die sich wie weiter unten noch erläutert
werden wird, mit den Durchtrittsöffnungen 14
in der Steuerhülse 9 zur Deckung bringen lassen. Der betreffende Teil des Steuerkopfes 15 ist aus Gewichtsgründen hohl ausgebildet und mündet in einem Arbeitsraum
22 des Schlagkolbens 2.
Im Steuerrohr 16 befindet sich eine zentrische und bis in den Steuerkopf 15 reichende Bohrung 23, an deren hinterem
Ende ein Druckluftschlauch 24 angeschlossen ,ist, der zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle führt.
Zum Befestigen des Druckluftschlauchs 24 an dem Steuerrohr 16 dient eine Überwurfmutter 25. Der Arretierung
der Drehbewegung des Steuerrohrs 16 dient eine Arretiervorrichtung 26. Diese besteht aus einem Lagerstück 27
mit Bohrungen 28, in denen sich unter der Wirkung von Federn 29 Kugeln 31 befinden, die mit einem Teil ihres
Umfangs in Kalotten der Stirnseite des Führungsrings 5 angreifen. Durch die Wirkung der Federn 29 und die sich
an dem Führungsring abstützenden Kugeln 31 wird das Steuerrohr 16 nach rechts gedrückt, so daß seine Schulter
32 an der Stirnseite der Rohrverlängerung 7 des Führungsrings5 fest anliegt. Im übrigen liegt das Steuerrohr 16
mit einem Bund 33 an der Steuerhülse 9 an.
Schließlich befindet sich im Bereich der Arretiervorrichtung 26 noch eine Begrenzung 34. Diese besteht im einzelnen
aus einem am Lagerstück 27 radial vorstehenden Zapfen 35 und zwei am Führungsring 5 achsparallel vorstehenden,
etwa in einem Winkel von 90° gegeneinander versetzt angeordneten Anschlägen 36, 37.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung der einzelnen Teile des Rammbohrgerätes für den Vorlauf tritt Druck-
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luft über die Bohrung 23 in den Steuerkopf 15 und von dort in den Arbeitsraum 22. Dadurch wird der Schlagkolben
2 im Gehäuse 1 nach links bewegt. Dabei wird gleichzeitig auf seiner vorderen Stirnseite Druckluft
verdrängt, die über den Ringraum 10 zwischen dem Gehäuse
1 und der Außenseite des Schlagkolbens 2 bis zu den Steueröffnungen 4 und den Durchtrittsöffnungen 11
sowie von dort über die Axialnuten 12 in den Steuerraum 13 gelangt, von wo sie schließlich über die Entlüftungsbohrungen
6 im Führungsring 5 in die freie Atmosphäre gelangt. Während de_^s Vorwärtslaufs wirkt der
Luftdruck auf die Stirnseite des Steuerrohrs 16 und preßt dieses mit seiner Schulter 32 gegen die Rohrverlängerung
7 des Führungsrings 5. Die dabei auftretende Reibung zwischen der Schulter und der Rohrstirnseite verhindert
ein unbeabsichtigtes Verdrehen. Wie oben bereits erläutert, wirken gleichzeitig die Federn 29
der Arretiervorrichtung 26 in der gleichen Richtung auf das Steuerrohr 16, so daß sich die Steuerung während
des Vorlaufs durch den Anpreßdruck der Druckluft sowie die Kraft der Federn 29 in der in Fig. 1 dargestellten
Lage hält. Diese Drehlage ist zudem dadurch gesichert, daß der Zapfen 35 an dem Anschlag 37 des Führungsrings
anliegt.
Zum UmscM-ten der Steuervorrichtung von der in den Fig.
1 und 2 dargestellten Vorlaufstellung in die in Fig.
und 4 dargestellte Rücklaufstellung muß zunächst die Druckluft kurzfristig abgeschaltet werden, so daß die
Kraft der Druckluft nicht mehr auf das Steuerrohr 16 wirkt und die oben beschriebene Reibung zwischen dem
Steuerrohr 16 und der Rohrverlängerung 7 aufgehoben wird.
Bei einem Verdrehen des Steuerrohrs 16 ist daher nur noch die einstellbare Druckkraft der Feder 29 der Kugeln 31 zu
überwinden, d.h. es ist für das Verdrehen des Steuerrohrs 16 nur noch eine vergleichsweise geringe Kraft erforderlich,
so daß sich das Verdrehen des Steuerrohrs auch über größere Entfernungen relativ leicht durchführen
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läßt. Nach dem Drehen des Steuerrohrs 16 um etwa 90
bzw. dem damit verbundenen Verstellen von Vor- auf Rücklauf liegt der Zapfen 35 an dem anderen Anschlag
36 an, so daß die Arretiervorrichtung 26 in der richtigen Lage einrasten kann.
In der Stellung für den Rückwärtslauf nimmt der Schlagkolben 2 die in Fig. 3 dargestellte Lage ein, d.h. er
bewegt sich bis zum Führungsring 5. Durch die damit verbundene relative Verschiebung des Schlagkolbens 2 gegenüber
der feststehenden Steuerhülse 9 sind nunmehr die Durchtrittsöffnungen 11 in der Steuerhülse durch
den Schlagkolbenmantel verschlossen, während die Steueröffnungen 14 und die Steueröffnungen 21 offen sind.
Die Druckluft tritt über die Bohrung 23 in den Steuerkopf 15 und damit in den Arbeitsraum 22 ein, von wo
sie gleichzeitig auch in die Durchtrittsöffnungen 21 und 14 eintreten kann, die jedoch zunächst noch vom
Schlagkolbenmantel verschlossen sind. Der Schlagkolben bewegt sich daher zunächst nach links wobei die vor
seiner Stirnseite befindliche Luft wiederum über den Ringraum 10 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Schlagkolben
2 zu den Steueröffnungen 4 gelangt, die nunmehr hinter der Steuerhülse 9 liegen und somit den Austritt
der Abluft über den Steuerraum 13 und die Entlüftungsbohrungen 6 im Führungsring 5 in die freie Atmosphäre
ermöglichen.
Für das Umstellen von Vorlauf auf Rücklauf bzw. umgekehrt
braucht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit lediglich das Steuerrohr 16 um etwa 90° entweder
bis zu dem einen Anschlag ganz nach rechts oder bis zu dem anderen Anschlag ganz nach links gedreht werden. Bei
einer Rechtsdrehung bewegt sich das Gerät vorwärts, während es sich bei einer Linksdrehung rückwärts bewegt.
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Claims (3)
- TRACTO-TECHNIK Paul Schmidt, Postfach, 5940 Lennestadt"Steuervorrichtung für den Vor- und Rücklauf von selbstgetriebenen, pneumatischen Rammbohrgeräten"Patentansprüche;( 1.J Steuervorrichtung für den Vor- und Rücklauf von selbstgetriebenen, pneumatischen Rammbohrgeräten mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse axial verschiebbaren Schlagkolben und einer dessen Vor- und Rückbewegung durch Überfahren von im Schlagkolben befindlichen radialen SteuerÖffnungen steuernden Steuerhülse, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerhülse (9) Steueröffnungen (14) besitzt, im Gehäuse (1) fest angeordnet ist und auf einem Steuerrohr (16) mit korrespondierenden Steueröffnungen (21) sitzt.
- 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerhülse (9) auf einer rohrförmigen Verlängerung (7) eines im Gehäuse (1) befestigten und mit axialen Entlüftungsbohrungen (6) versehenen Führungsrings (5) befestigt ist.
- 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Verlängerung (7) und der Führungsring (5) einstückig ausgebildet sind.4. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (7) und die Steuerhülse (9) über speichenartig angeordnete Stege (8) miteinander verbunden sind.7098 85/02865. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein innerhalb der Steuerhülse (9) drehbar angeordnetes Steuerrohr (16).6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch- gekennzeichnet, daß das Steuerrohr (16) einen zylindrischen und mit einer zentrischen Bohrung (23) versehenen Schaft (17) sowie einen verdickten Steuerkopf (15) niit einem konischen Übergang (18) mit diametral gegenüberliegenden Abflachungen (19) besitzt.7. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch im Steuerkopf (15) des Steuerrohrs (16) befindliche und durch Drehen des Steuerrohrs (16) mit in der Steuerhülse (9) befindlichen Durchtritisäffnungen (14) zum Fluchten zu bringende Steuer öffnungen (2:T).8. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Führungsring (5) abgewandte Stirnseite der Verlängerung (7) an einer zwischen dem Übergang (18) und dem Schaft (17) des Steuerrohrs (16) befindlichen Schulter (32) anliegt.9. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine auf der der rohrförmigen Verlängerung (7) gegenüberliegenden Seite des Führungsrings (5) angeordnete Arretiervorrichtung (26).7Ö988S/028S10. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (26) aus einem auf dem Steuerrohr (16) befestigten Lagerstück (27) mit Bohrungen (28) und darin befindlüien, unter der Wirkung von Federn (29) in Kalotten am Führungsring (5) gedrückten Kugeln (31) besteht.11. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Drehbewegung des Steuerrohrs (16) begrenzende Arretiervorrichtung (34).12. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtung (34) aus einem vom Lagerstück (27) der Arretiervorrichtung (26) radial abstehenden Zapfen (35) und aus am Führungsring (5) achsparallel vorstehenden Anschlägen (36, 37) besteht.3 ge709885/0286
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