DE2726693A1

DE2726693A1 - Hydraulische ramme

Info

Publication number: DE2726693A1
Application number: DE19772726693
Authority: DE
Inventors: Alexander Julien Verstraeten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-29
Also published as: NL182826C; BE855648A; FR2355127B1; NL182826B; JPS613934B2; NL7606451A; FR2355127A1; GB1557098A; US4136520A; JPS5316402A

Description

Dr. Hugo Wilekwi * 3. Juni 1977 Dipping. Thoma« Wilcken M^-Chem. Dr. Wolfgang Lauf» 2- OTOCCQO

t4 UHMck. Br*· 8t,dto 62-54 2726693

Alexander Julien Verstraeten
Oostburg, Niederlande.

Hydraulische Ramme

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Ramme, versehen mit mindestens einem hydraulischen Hebezylinder zum Heben eines Fallgewichts, einer Flüssigkeitszufuhrleitung zum Führen eines Mediums unter Druck zu dem Zylinderraum des Hebezylinders und einem Regelschieber zum periodischen Verbinden des Zylinderraumes mit einer Mediumabfuhrleitung, welcher Regelschieber aus einer in einem oder um einen Teil der Umfangswand des H#>ezylinders angeordneten Manschette besteht, versehen mit Ausnehmungen, welche Manschette verschiebbar ist aus einer Stellung, in der das Druckmedium dem Zylinderraum zugeführt wird, in eine Stellung in der das Druckmedium aus dem Hebezylinder abgeführt wird.

Eine solche Vorrichtung ist aus der niederländischen Patentanmeldung 71.07^62 bekannt, wobei als Druckmedium Luft angewendet wird, die unmittelbar aus dem Hebezylinder zur Umgebung abgeführt werden kann. Dies macht diese Vorrichtung ungeeignet für ein anderes Druckmedium wie OeI, das vor allem aus regeltechnischen Gründen bevorzugt wird.

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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer hydraulischen Ramme, bei der als Druckmedium OeI angewendet werden kann. Um dabei eine hohe Geschwindigkeit des Fallgewichts zu erzielen, muss das im Hebezylinder vorhandene OeI sehr schnell abgeführt werden können, wobei selbstverständlich miiinale Stromungswiderstände auftreten müssen.

Die Erfindung verschafft dazu eine Vorrichtung der oben beschrieben Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass um den Hebezylinder herum ein abgeschlossener Raum angebracht ist, dessen Inhalt erheblich grosser als der des Zylinderraumes des Hebezylinders ist und an den die Mediumabfuhrleitung angeschlossen ist, während die gesamte Oberfläche der Ausnehmungen in der Manschette bzw. der Zylinderwand, welche Ausnehmungen beim Abführen des Druckmediums aus dem Zylinderraum zu dem abgeschlossenen Raum bündig verlaufen, mindestens gleich der Oberfläche des Querschnitts des Zylinderraumes ist.

Vorzugsweise ist dabei die Mediumzufuhrleitung nahe dem Anschluss an den Hebezylinder verbunden mit einem Flussigkeitsspeicher, der dazu dient, das Medium unter Druck zu speichern während der Perioden, in denen die Verbindung zwischen der Mediumzufuhrleitung und dem Zylinderraum abgeschlossen ist.

Beim Arbeiten unter Wasser ist vorzugsweise oben in dem abgeschlossenen Raum ein flexibler Behälter angeordnet, der mit einem Gas unter Druck gefüllt ist, zum Erzeugen eines Gegendruckes, der gross genug ist, um beim Rammen unter Wasser da Druckmedium über die Leitung hochzutreiben.

Ednai Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung wird unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen darin:

- Fig. 1 eine teilweise, schematische Ansicht einer Ramme;

- Fig. 2 und 3 schematische Querschnitte eines Hebezylinders; und

- Fig. U und 5 schematisch in Seiten- bzw. Obenansicht einen alternativen Verstellmechanismus für die Hülse.

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-Jf-

In den verschiedenen Figuren sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben.

Die Ramme is nach Fig. 1 mit einem Profilbalken 1 versehen, an dem zwei Stützen 2, 3 verschiebbar angeordnet sind, welche Stützen 2, 3 miteinander verbunden sind durch zwei Führungsstäbe U, die in Fig. 1 hintereinander liegen, so dass nur der vordere Führungsstab wiedergegeben ist. Die Stutzen 2 und 3 sind an dem Profilbalken 1 entlang verschiebbar, indem sie beide an einer Führung 5 befestigt sind, die an dem Profilbalken 1 entlangschieben kann.

Die Fuhrungsstäbe h führen ein Fallgewicht 6, das sazu in Längsrichtung mit um die Führungsstäbe U vorgesehenen Ausnehmungen, sowie mit einem zusätzlichen Führungsblock 7 versehen ist. Das Fallgewicht kann zwischen den Stützen 2 und 3 eine Aufwärts- und eine Abwärtsbewegung ausführen. In der untersten Stellung (wie in Fig. 1 wiedergegeben) ruht das Fallgewicht auf einer Schlaghaube 8, die etwas federnd, z.B. mittels einer Gummimanschette 9 in der unteren Stütze 3 befestigt ist. Die Schlaghaube 8 ruht auf einem Pfahl 10, der in den Boden eingerammt wird.

Das Fallgewicht 6 wird zwischen den Stützen 2 und 3 und an den Führungsstäben h entlang durch Hebezylinder 11 verschoben, deren Kolbenstangen 12 mit dem Fallgewicht 6 über Stützen 13 des Fallgewichts 6 verbunden sind. Die Hebezylinder 11 sind ferner an einem Ringelement "\U befestigt, das über z.B. eine Gummiplatte 15 auf der Stütze 3 ruht und durch Blöcke 16 einigermassen verschiebbar an den Führungsstäben k befestigt ist. Zur Betätigung der hydraulischen Hebezylinder 11 sind hydraulische oder pneumatische Zylinder 17 angeordnet.

Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch Längsschnitte eines Hebezylinders 11, wobei die Kolbenstange 12 sich nach oben bewegt ( Fig. 2) oder nach unten (Fig. 3).

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Der Hebezylinder 11 ist nach den Figuren 2 und 3 mit einem Zylinder versehen, bestehend aus einem Zylinderwandteil 20 und einem daran angeschlossenen Zylinderwandteil 21, welche Teile über Flansche 22 und 23, die z.B. durch Bolzen aneinander befestigt sind, miteinander verbunden sind. Der an der Kolbenstange 12 befestigte Kolben 2k kann sich auf- und abwärts bewegen, wobei der Hub im wesentlichen innerhalb des Zylinderwandteiles 20 liegt.

Der Zylinderwandteil 21 ist unten durch einen Basisteil 25 mit einer Ringausnehmung verbunden, in welche der Zylinderwandteil 21 hineinragt. Dabei dient ein O-Ring 26 für flüssigkeitsdichten Abschluss.

Der Zylinderwandteil 21 ist mit einer Anzahl Ausnehmungen 27 zum Zuführen und mit einer Anzahl Ausnehmungen 28 zum Abführen hydraulischer Flüssigkeit zu und von dem Zylinderraum 29 versehen. Die Zu- und Abfuhr der Flüssigkeit wird dirch Verschiebung, im vorliegenden Fall axiale Verschiebung, einer um den Zylinderwandteil 21 herum angeordneten Manschette 30 geregelt. Wenn diese Manschette 30 sich in der untersten Stellung befindet (Fig. 2), entsprechen die Ausnehmungen 31 der Manschette 30 den Ausnehmungen 27 des Zylinderwandteiles 21, so dass über die Flüssigkeitszufuhrleitung 32 Flüssigkeit unter Druck dem Zylinderraum 29 zugeführt werden kann, wie durch Pfeile in Fig. 2 angegeben. Dazu ist in dem Basisteil 25 im Anschluss an die Flüssigkeitszufuhrleitung 32 eine Ringkammer 33 um die Manschette 30 angeordnet.

Wenn die Manschette 30 sich in der obersten Stellung befindet (Fig. 3), ist die Flüssigkeitszufuhr dadurch abgeschlossen, dass zwischen die Ringkammer 33 und die Ausnehmungen 27 ein Wandteil der Manschette 30 geschoben ist. In dieser obersten Stellung stimmen die Ausnehmungen 28 des Zylinderwandteiles 21 mit den Ausnehmungen 3¹* in der Manschette 30 überein, so dass, wie durch Pfeile angegeben, Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 29 wegströmen kann.

Die Manschette 30 ist deshalb verschiebbar zwischen einer untersten Stellung, in der Flüssigkeit dem Zylinderraum 29 zugeführt werden kann und einer obersten Stellung, in der Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 29 abgeführt werden kann.

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In der untersten Stellung ruht die Manschette 30 gegen einen ggf. flexiblen Ring 35 und in der obersten Stellung gegen einen um den Zylinderwandteil angeordneten, ggf. flexiblen Ring 36. Ueber eine schematisch mit Strichlinien angegebene Leitung 37 kann Flüssigkeit aus der Ringausnehmungen des Basisteiles wegstromen, wenn die Manschette 30 abwärts bewegt wird.

Die Manschette 30 wird durch zwei Bedienungsstangen 38 verschoben. Die Bedienungsstangen 38 sind an beiden Enden mit einem Drahtende versehen, zu deren Befestigung einerseits an der Manschette und andererseits an einem Joch 39 durch Muttern. Das Joch 39 kann durch hydraulische oder pneumatische Bedienungszylinder 17 auf- und abwärts verschoben werden. Dazu kann über die Leitung U1 ein Medium unter Druck den Zylindern 17 zugeführt werden, wodurch die Kolbenstangen U2, die an dem Joch 39 befestigt sind, verschoben werden.

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Das Joch äst mit einer Ausnehmung U 3 zum Durchführen der Kolbenstange 12 versehen.

Der Hebezylinder 11 ist weiter mit einer Auslasskammer UU versehen, in der die aus dem Zylinderraum 29 strömende Flüssigkeit aufgefangen wird. Die Auslasskammer UU ist um die Zylinderwandteile 20 und 21 herum angeordnet und wird von einer rohrförmigen Umfangswand U5 umschlossen, die sich einerseits an den Basisteil 25 und andererseits an eine ringförmige Stirnwand U6 anschliesst. Die Umfangswand U5 und die Stirnwand U6 der Auslasskammer sind z.B. miteinander verschweisst. Die Umfangswand U5 ist durch einen O-Ring U7 flüssigkeitsdicht an den Basisteil 25 angeschlossen und die Stirnwand U6 ist durch einen O-Ring U8 flüssigkeitsdicht an den Zylinderwandteil 20 angeschlossen. In der Umfangswand U5 der Auslasskammer UU ist eine Flüssigkeitsabfuhrleitung U9 montiert, durch welche die in der Auslasskammer UU vorhandene Flüssigkeit z.B. zu einem wiedergegebenen Flüssigkeitsbehälter wegfliessen kann.

Die Führungsstäbe 38 werden durch flüssigkeitsdichte Durchführungsringe in der Stirnwand U6 geführt und werden ferner in Ausnehmungen in den Flanschen 22 und 23 der Zylindexandteile 20 und 21 geführt.

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Der Zylinderwandteil 20 ist am oberen Ende mit einer aufgeschraubten Führung 51 für die Kolbenstange 12 versehen, von der die Kolbenstange 12 flüssigkeitsdicht umschlossen wird. Der Zylinderwandteil 20 ist weiter mit den Ausnehmungen 52 und 53 versehen, durch welche gegebenenfalls an dem Kolben 2k entlangleckende Flüssigkeit zu der Auslasskammer kk strömen kann. Die Ausnehmungen 53 dienen zugleich zur Begrenzung des Hubes des Kolbens 2k, da dieser nach dem Passieren der Ausnehmungen 53 nicht weiter aufwärts bewegt werden kann, weil die Ausnehmungen 53 den Zylinderraum 29 dann unmittelbar mit der Auslasskammer UU verbinden.

Zur Sicherung des Hebezylinders gegen zu hohe Druckstosse in dem Zylinderraum 29 sind die Leitungen 5k, 55 und 56 angeordnet, durch welche Leitungen Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 29 über ein federbelastetes Rückschlagventil 57 zu der Auslasskammer kk strömen kann.

Nahe dem Anschluss an den Hebezylinder ist eine Leitung 58 mit der Flüssigkeitszufuhrleitung 32 verbunden, die Flüssigkeit zu und von einem teilweise mit Gas gefüllten Flüssigkeitsspeicher 59 führen kann, in dem Flüssigkeit unter Druck gespeichert werden kann.

Weiter ist der Hebezylinder 11 am unteren Ende mit einer Oese 6θ versehen, mit der der Hebezylinder an dem Ringelement 1U befestigt werden kann (siehe auch Fig. 1).

Die Wirkung des Hebezylinders ist wie folgt. Wenn das Fallgewicht 6 aufwärts bewegt wird, befindet sich die Manschette 30 in der untersten Stellung, wie in Fig. 2 wiedergegeben. Ueber die Leitung 32 wird durch nicht-wiedergegebene Pumpenmittel hydraulische Flüssigkeit zugeführt, welche Flüssigkeit durch die Ausnehmungen 31 in der Manschette 30 und die Ausnehmungen 27 in dem Zylinderwandteil 21 zu dem Zylinderraum 29 strömt. Die Ausnehmungen 28 in dem Zylinderwandteil 21 sind durch die Manschette 30 abgeschlossen, so dass die unter Druck zustromende Flüssigkeit den Flüssigkeitskolben 2k des Hebezylinders hochschiebt. Ueber die Stützen 13, mit denen die Kolbenstange 12 des Kolbens 2k verbunden ist, wird dabei das Fallgewicht 6 aufwärts bewegt.

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Wenn das Fallgewicht 6 auf eine gewünschte Höhe gebracht worden ist, werden über die Leitungen U1 die Bedienungszylinder 17 derart erregt, dass die Kolbenstangen k2 und damit das Joch 39 die Bedienungsstangen 38 und die Manschette 30 aufwärts bewegt werden bis in die oberste Stellung, wie in Fig. 3 wiedergegeben.

Die Bedienungszylinder 17 können in dem geeigneten Augenblick von Hand betätigt werden. Es ist auch möglich, z.B. auf dem Führungsstab k einen Schalter anzuordnen, der mit einem auf dem Fallgewicht angeordneten Nocken zusammenwirken kann, welcher Schalter die Mediumzu- und abfuhr zu und von den Zylindern 17 steuert. Dadurch, dass man den Schalter und/oder den Nocken in Höhenrichtung verschiebbar macht, kann die Fallhöhe des Fallgewichts eingestellt werden.

Die Bedienungszylinder 17 können dadurch erregt werden, dass Mediumdruck

den Leitungen kl in dem gewünschten Augenblick zugeführt wird, wobei die Kolbenstange k2 sich nach oben bewegt, während beim Wegfallen des Mediumdruckes die Kolbenstange k2 sich nach unten bewegt.

Die maximale Fallhöhe, z.B. 2 m, wird dadurch begrenzt, dass in dem Zylinderwandteil 20 die Ausnehmungen 53 vorgesehen sind, die bei einer zu grossen Aufwärtsverschiebung des Kolbens 2k den Zylinderraum 29 mit der Auslasskammer kk verbinden.

Beim Verschieben der Manschette 30 werden zunächst die Ausnehmungen 27 des Zylinderwandteiles 21 abgeschlossen, wonach die Ausnehmungen 3^ der Manschette 30 vor die Ausnehmungen 28 des Zylinderwandteiles 21 gebracht werden.

Nachdem die Manschette 30 ind die oberste Stellung gebracht worden ist, beginnt die Fallbewegung des Fallgewichts 6, wobei Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 29 durch die Ausnehmungen 28 und 3k zu der Auslasskammer kk strömt, wie in Fig. 3 wiedergegeben. Dabei kann in der Auslasskammer kk ein Unterdruck beibehalten werden, und zwar dadurch, dass die Flüssigkeit, und ggf. das über der Flüssigkeit vorhandene Gas, über die Leitung ^ 9 weggesaugt wird.

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Diesist z.B. dadurch möglich, dass die Leitung k9 mit einem geschlossenen Flüssigkeitsbehälter verbunden wird, in dem ein Unterdurck aufrechterhalten wird.

Der Niedergang des Kolbens 12 endigt, wenn das Fallgewicht 6 auf die Schlaghaube 8 auftrifft(Fig. 1). Nach Verschiebung der Manschette 30 in die unterste Stellung beginnt der folgende Aufgang. Diese Verschiebung kann durch einen Schalter ausgelost werden, der auf den durch das Fallgewicht 6 erzeugten Stoss anspricht und dadurch die Zylinder 17 in Betrieb setzt.

Während der Perioden, in denen die Ausnehmungen 27 des Zylinderwandteiles 21 abgeschlossen sind, d.h. in der obersten Stellung der Manschette 30 (Fig. 3), wird die durch die Leitung 32 zugeführte Flüssigkeit über die Leitung 58 dem Flüssigkeitsspeicher 59 zugeführt, in dem die Flüssigkeit unter Druck gespeichert wird, bis die Flüssigkeitszufuhr zu dem Zylinderraum 29 erfolgen kann. Die in dem Speicher 59 gespeicherte Flüssigkeit kann dann ebenfalls zu dem Zylinderraum 29 strömen, wodurch einerseits eine schnellere Füllung des Zylinderraumes 29 erfolgt und andererseits die Flüssigkeitszufuhr über die Leitung 32 nicht jedesmal unterbrochen zu werden braucht.

Durch die Anwendung der Manschette 30 ist ein sehr schnelles und zweckmässiges Oeffnen und Schliessen der Flüssigkeitseinlässe und -auslasse möglich, wobei die Flüssigkeit, während sie abgeführt wird, einen minimalen Strömungswiderstand erfährt.

In den Figuren k und 5 ist eine alternative Verschiebungskonstruktion für die Manschette 30 wiedergegeben, wobei diese eine rotierende statt einer axialen Bewegung ausführt. Die Bedienungsstangen 38 sind dazu am unteren Ende mit einem Nocken 61 versehen, der mit einem Führungsschlitze 62 der Manschette 30 zusammenwirkt. Durch eine axiale Verschiebung der Bedienungsstangen 38 findet eine Rotation der Manschette 30 um den Zylinderwandteil 21 statt, wie durch Pfeile in Fig. 5 angegeben. Uebrigens ist die Wirkung identisch mit der oben beschriebenen Wirkung, wobei in der einen Extremstellung

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der Manschette 30 die Einlassausnehmungen 31 bündig mit den Einlassausnehmungen 27 des Zylinderwandteiles 21 verlaufen und in der anderen Extremstellung der Manschette 30 die Auslassausnehmungen 3^ den Auslassausnehmungen 28 in dem Zylinderwandteil 21 entsprechen. In den schematischen Figuren h und 5 sind die Ausnehmungen nicht alle wiedergegeben.

Obgleich nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Manschette 30 um den Zylinderwandteil 21 angeordnet ist, können dieselben Vorteile erreicht werden, wenn die Manschette 30 innerhalb des Zylinderwandteiles 21 angeordnet ist, wobei nur die Konstruktion der Bedienungsmittel der Manschette 30 etwas geändert werden muss.

Weiter ist es möglich, während der Aufwärtsbewegung des Fallgewichts 6 eine Feder zu spannen oder Luft in einem Luftzylinder zusammenzupressen, wodurch Energie gespeichert wird, die bei der Abwärtsbewegung dem Fallgewicht eine zusätzliche Beschleunigung erteilen kann. Beim Rammen unter einem Winkel kann dies eine notwendige Massnahme sein.

Die beschriebene Konstruktion kann gegebenenfalls von einer unten offenen Taucherglocke umgeben sein, der Pressluft zugeführt wird, so dass unter Wasser gerammt werden kann.

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-SM-Leerseite

Claims

Dp. Hugo Wilcken Dipl.-ΐπσ. TW-IfI₁₃ wilcken

DfpL-Che.il. Or. VVt-if,„ng Läufer · 3. JUfM |977

»4 Lübeck, Brui» St._Ä8e 62-Ö4

Alexander Julien Verstraeten

Ooatburg, Niederlande 2726693

Ansprüche

( 1.)Hydrajlig:he Ramme, versehen mit mindestens einem hydraulischen Hebezylinder zum Heben eines Fallgewichts, einer Flüssigkeitszufuhrleitung zum Führen eines Mediums unter Druck zu dem Zylinderraum des Hebezylinders und einem Regelschieber zum periodischen Verbinden des Zylinderraumes mit einer Mediumabfuhrleitung, welcher Regelschieber aus einer in einem oder um einen Teil der Umfangswand des Hebezylinders angeordneten Manschette besteht, versehen mit Ausnehmungen, welche Manschette verschiebbar ist aus einer Stellung, in der das Druckmedium dem Zylinderraum zugeführt wird, in eine Stellung, in der das Druckmedium aus dem Hebezylinder abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass um den Hebezylinder (11) herum ein abgeschlossener Raum (UU) angebracht ist, dessen Inhalt erheblich grosser als der des Zylinderraumes (29) des Hebezylinders (11) ist und an den die Mediumabfuhrleitung (U9) angeschlossen ist, während die gesamte Oberfläche der Ausnehmungen (28, 3*0 in der Manschette (30) bzw. der Zylinderwand (21), welche Ausnehmungen beim Abführen des Druckmediums aus dem Zylinderraum (29) zu dem abgeschlossenen Raum (UU) bündig verlaufen, mindestens gleich der Oberfläche des Querschnitts des Zylinderraumes (29) ist.
2. Hydraulische Ramme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mediumzufuhrleitung (32) nahe dem Anschluss an den Hebezylinder (11) mit einem Flussigkeitsspeicher (59) verbunden ist, der dazu dient, das Medium unter Druck zu speichern während der Perioden, in denen die Verbindung zwischen der Mediumzufuhrleitung (32) und dem Zylinderraum (29) abgeschlossen ist.
3. Hydraiische Ramme nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass oben in dem abgeschlossenen Raum (UU) ein flexibler Behälter (63) angeordnet ist, der mit einem Gas unter Druck gefüllt ist, zum Erzeugen eines Gegendruckes, der gross genug ist, um beim Rammen unter Wasser das Druckmedium über die Leitung (U9) hochzutreiben.

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ORIGINAL INSPECTED