DE2708512B2 - Hydraulisches Schlaggerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schlagramme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE-OS 22 46 593 ist eine Schlagramme dieser Art bekanntgeworden. Dabei kann der Arbeitshub vor Schlagbeginn an der Schlagramme eingestellt werden, doch ist eine Anpassung der Einzelschlagenergie an wechselnden Eindringwiderstand oder zur Schonung des Rammgutes während des Schiagens nur durch Veränderung der zulaufenden Flüssigkeitsmenge möglich. Dann ändert sich zwangsläufig auch der Betriebsdruck im Schlaggerät, wodurch sich die Schlagleistung je Zeiteinheit in doppelter Weise, nämlich durch Änderung der Schlagzahl und des Betriebsdrucks, etwa quadratisch verändert. Wird also die Drehzahl des Antriebsmotors und dadurch dessen Leistung vermindert, so vermindert sich die Schlagleistung überproportional, so daß die Motorleistung dann nicht mehr voll genutzt werden kann. Außerdem verschlechtert sich die Wirkung des Hydrospeichers in der Zulaufleitung, weil dessen Gasfülldruck nur bei bestimmtem Betriebsdruck optimale Wirkung ergibt und während des SchJagens nicht verändert werden kann.

Wird die bekannte Schlagramme parallel zu einem weiteren Verbraucher, z. B. einer hydraulischen Senkwinde, gefahren, so sinkt bei stark ziehendem Rammgut das Flüssigkeitsangeobt für die Schlagramme, wodurch

BetriebsdiTJck und Schlagzahl ohne Zutun des Fahrers fallen.

Aufgabe der Erfindung ist es, dem Fahrer des Trägergeräts während des Schiagens Anpassung an wechselnde Betriebsbedingungen, z. B. durch Änderung der Motordrehzahl oder durch Verstellung der Hydraulikpumpe, zu ermöglichen, dabei aber möglichst viel Motorleistung in Schlagenergie umzusetzen, wobei die Einzelschlagenergie durch Änderung der zugeführten Flüssigkeitsmenge ohne Nachteil für Leistung und

Gerät in weiten Grenzen regelbar sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Der technische Fortschritt besteht darin, daß der Anschlag im Speicherzylinder seine Lage bei Schwankungen im Betriebsdruck selbsttätig ändert, bis sich der gewünschte Betriebsdruck durch veränderten Hub des Arbeitskolbens wieder einstellt Der Betriebsdruck wird also annähernd konstant gehalten. Dadurch wird eine bessere Schlagleisvmg je Zeiteinheit erzielt und die

Hydraulikspeicher werden gleichbleibend belastet

Falls der Pfahl zu stark zieht und dabei Druckflüssigkeit aus dem Zulauf zum Schlaggerät z. B. durch eine in Parallelschaltung betriebene Ser.kwinde, entnommen wird, verringert sich automatisch die Aufschlaggeschwindigkeit, wodurch ohne Mitwirkung des Fahrers sofort Schäden vorgebeugt wird.

Der Fahrer kann die Aufschlaggeschwindigkeit und damit die Einzelschlagenergie an das Rammgut bzw. an den Eindringwiderstand jederzeit anpassen, indem er das Flüssigkeitsangebot, also die dem Schlaggerät zulaufende Flussigkeitsmen.ee, re^slt Bei sinkendem Flüssigkeitsangebot wird der Arbeitshub automatisch verkürzt Dadurch steigt die Schlagzahl bei verminderter Aufschlaggeschwindigkeit, und die Leistung vermindert sich nur etwa proportional zur Verringerung des Flüssigkeitsangebotes.

Um die Regelmöglichkeit voll zur Wirkung zu bringen und hohe Schlagzahlen zu erreichen, ist es vorteilhaft, daß die aus der öffnung im Speicherzylinder austretende Flüssigkeit ein Vorsteuerventil für zwei Wege-Sitzventile steuert.

Das Vorsteuerventil benötigt weniger Betätigungsflüssigkeit, wodurch die Schaltzeit verkürzt wird oder Tauchkolben und Speicherzylinder kleiner ausgeführt werden können. Die Leckverluste werden durch dichten Ventilsitz vermindert, und der Betriebsdruck kann zur Leistungssteigerung erhöht werden.

Diese Wirkung wird noch gesteigert bei Verwendung von Wege-Sitzventilen, deren Betätigungskolben einen

kleineren Durchmesser haben als der Ventilsitz und bei deren Umsteuerung daher noch weniger Arbeitsflüssigkeit verbraucht wird. Solche Ventile schalten noch schneller. Sie sind hier anwendbar, weil der Arbeitskolben durch die angehängte Schlagmasse während der Umsteuerung weiterläuft. Seine Bewegungsenergie bewirkt nach Schließen des offenen Wege-Sitzventils eine Druckangleichung im Ventilblock und das öffnen des geschlossenen Wege-Sitzveniils.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht

P i g. 1 zeigt die Schlagramme mit Regeleinrichtung und vorgesteuerten Wege-Sitzventilen nach der oberen Umsteuerung,

F i g. 2 zeigt die gleiche Schlagramme mit Wege-Sitzventilen nach Anspruch 3 in der gleichen Stellung.

Durch die Zulaufleitung 1 wird die Druckflüssigkeit der Schlagramme zugeführt Sie beaufschlagt den im Arbeitszylinder 2 befindlichen Arbeitskolben 3 von der ι ο Kolbenstangenseite her dauernd. Die Kolbenstange 4 ist mit dem Schlagkörper 6 verbunden und enthält einen Hohlraum 5, in den ein Tauchkolben 7 eintaucht der am Gehäuse fest oder längsverschiebbar befestigt ist Dieser Tauchkolben 7 ist hohl und über eine dauernd offene Verbindung 8 mit dem Speicherzylinder 9 verbunden, in dem sich ein Speicherkolben 10 befindet der von der entgegengesetzten Seite dauernd mit Zulaufdruck beaufschlagt ist Der Speicherkolben 10 steuert mit einer in der Zylinderwandung angeordneten öffnung 19 den Zulauf von Druckflüssigkeit zum Betätigungsglied 11 des Vorsteuerventils 12. Ober das Rückschlagventil 13 kann der Ablauf von Flüssigkeit aus dem Betätigungsglied 11 erfolgen.

In der Wandung des Tauchkolbens 7 ist eine Bohrung 28 angeordnet die nahe in der tiefsten Lage des Arbeitskolbens 3 eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 5 und dem oberen Zylinderraum 21 herstellt Diese Bohrung 28 ermöglicht in der unteren Lage des Arbeitskolbens 3 einen Flüssigkeitsausgleich zum Hohlraum 5 und dadurch eine Anpassung des Arbeitskolbenhubes an Hubänderungen des Speicherkolbens 10. Auch können Flüssigkeitsverluste oder -gewinne durch Leckagen im Steuersystem bei jedem Arbeitsspiel ausgeglichen werden. Dadurch wird gewährleistet daß jedes Arbeitsspiel unter gleichen Ausgangsbedingungen beginnt

In der Zulaufleitung 1 ist zur Glättung des Drucks und des Druckflüssigkeitsverbrauchs ein Gashydraulikspeicher 29 angeordnet Ein weiterer Gashydraulikspeicher 30 kann in der Rücklaufleitung 20 angeordnet sein.

In der Apiaufstellung liegt der Speicherkolben 10

unter der Wirkung des Zulaufdrucks an einem Anschlag 14, der von dem Regelkolben 15 der Regeleinrichtung 15,16,18 verstellt werden kann. Die Zulaufleitung 1 und die Rücklftufleitung 20 sind mit dem Regelventil 18 verbunden, das durch den Zulaufdruck gegen dir Wirkung einer konstanten Kraft, z. B. einer Feder 17, verstellt wird, und den Regelzylinder 16 so beaufschlagt, daß der Regelkolben 15 durch Verschieben des Anschlags 14 bei fallendem Druck den Hub des Speicherkolbens 10 verkürzt und bei steigendem Druck verlängert

Sobald beim Heben des Arbeitskolbens 3 die Bohrung 28 des Tauchkolbens 7 vom Arbeitskolben 3 überfahren wird, wird die aus dem Hohlraum 5 verdrängte Flüssigkeit in den Speicherzylinder 9 gedrückt und verschiebt dessen Speicherkolben 10, bis die öffnung 19 freigegeben wird. Nun wird das Betätigungsglied 11 beaufschlagt und das Vorsteuerventil 12 umgeschaltet

Die dadurch entgegengesetzt beaufschlagten Wege-Sitzventile 22,23 bzw. 24,25 nehmen die in den Figuren gezeichnete Stellung ein, wodurch die Oberseite des Arbeitszylinder 2 mit dem Zulaufdruck beaufschlagt und die Umkehr der Kolbenbewegui.^ eingeleitet wird.

In F i g. 1 sind Wege-Sitzventile 22,23 herkömmlicher Bauart gezeichnet.

Bei den in F i g. 2 dargestellten Wege-Sitzventilen 24, 25 haben die Betätigungskolben 26, 27 einen kleineren Durchmesser als die Ventilsitze. Das hinzugefügte Zuschaltventil 31, das auch als entsperrbares Rückschlagventil od. dgl. ausgebildet sein kann, sperrt beim Anlassen den Zufluß zum Arbeitszylinder 2 und zu den Wege-Sitzventilen 24, 25, so daß anfangs nur deren Betätigungskolben 26, 27 beaufschlagt werden, die die beiden Sitzventile in die Anlaßstellung bringen. Das Zuschaltventil 31 kann in manchen Fällen entfallen, z. B. wenn die Wege-Sitzventile 24, 25 durch Federn in die Anlaßstellung gebracht werden.

Der doppeltwirkende Arbeitszylinder 2 ist mit Differentialschaltung dargestellt; bei entsprechender Anordnung von Ventilen kann er auch alternierend doppeltwirkend geschaltet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Schlagramme mit einem Arbeitszylinder und doppeltwirkendem Arbeitskolben, mit einer hohlen Kolbenstange, die mit einem Schlagkörper verbunden und flüssigkeitsgefüllt ist, mit einem den Arbeitskolben koaxial durchdringenden und in ihm gleitend geführten Tauchkolben, der hohl, flüssigkeitsgefüllt und am Gehäuse befestigt ist sowie in den Hohlraum der Kolbenstange hineinragt und eine Bohrung aufweist, die nahe der unteren Lage des Arbeitskolbens den Hohlraum mit dem Arbeitszylinderraum verbindet, mit einem in einem Speicherzylinder gleitend geführten Speicherkolben, dessen eine Stirnseite über die Flüssigkeit mit dem Hohlraum der Kolbenstange in Verbindung steht, wobei die Ausgangslage des Speicherkolbens durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt wird, dessen andere Stirnseite ständig von einer rückstellenden Kraft beaufschlagt ist, und in dessen Wandung eine öffnung angeordnet ist, die der Speicherkolben vor Erreichen seiner Endlage freigibt, und daß von dieser öffnung eine Umgehungsleitung zum Hohlraum mit einem in dieser Richtung öffnenden Rückschlagventil und eine Leitung zu einem Betätigungsglied für ein Wegeventil führi, das die Bewegung des Arbeitskolbens umsteuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (14) durch eine vom Druck in der Zulaufleitung (1) entgegen einer konstanten Kraft (17) beaufschlagte Regeleinrichtung (15, 16, 18) so verstellbar ist, daß sich der Hub rtes Speicherkolbens (10) vom Anschlag (14) bis zu der öffnung (19) bei fallendem Druck in der Zulaufieiiung (1) verkürzt und bei steigendem Druck verlängert

2. Hydraulische Schlagramm- nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der öffnung (19) austretende Flüssigkeit ein Vorsteuerventil (12) für zwei Wege-Sitzventile (22, 23) bzw. (24, 25) steuert.

3. Hydraulische Schlagramme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wege-Sitzventile (24, 25) eingebaut werden, deren Betätigungskolben (26, 27) einen kleineren Durchmesser haben als der Ventilsitz.