DE4143475C2 - Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Rammbohrgerät - Google Patents
Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes RammbohrgerätInfo
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- E21B4/14—Fluid operated hammers
- E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole
Description
Die Erfindung betrifft ein Schlaggerät, insbesondere ein
selbstgetriebenes Rammbohrgerät, mit einem im Gerätege
häuse axial beweglichen, eine hohle Kolbenstange aufwei
senden Schlagkolben, der über einen am rückwärtigen Ge
häuseende angeschlossenen Versorgungsschlauch mit einem
Druckmedium beaufschlagt wird.
Zum grabenlosen Verlegen von Versorgungsleitungen, wie
Wasserleitungen oder Kabel unter Straßen oder Dämmen oder
sonstigen Gebäuden und Hindernissen, ist es bekannt, mit
tels eines in einer Baugrube angeordneten Schlaggerätes
ein Bohrgestänge in das Erdreich einzuschlagen und mit
tels einer in der Baugrube auf einer Lafette ebenfalls
angeordneten, pneumatisch oder hydraulisch betriebenen
Antriebseinheit statisch nachzudrücken und in Rotation zu
versetzen. Weiterhin ist es bekannt, anstatt das Schlag
gerät auf das rückwärtige Ende des Bohrgestänges einwir
ken zu lassen, ein in seinem rohrförmigen Gehäuse einen
hin- und herbeweglichen Schlagkolben aufweisendes Ramm
bohrgerät an die Spitze des Bohrgestänges anzuordnen. In
beiden Fällen setzt die in aller Regel erforderliche
Startgrube eine Mindestlänge voraus, die der Länge des
einzutreibenden Bohrgestänge-Teilstückes zuzüglich der
Länge des Schlaggerätes entspricht. Aufgrund der in den
Bau- bzw. Startgruben häufig sehr beengten Platzverhält
nisse ist weiterhin auch beim Herstellen von Erdbohrungen
durch Verdrängung des Erdreichs für zu diesem Zweck ein
gesetzte Rammbohrgeräte, die sich unter den Schlägen des
Schlagkolbens in das Erdreich hineinarbeiten, eine kurze
Baulänge erwünscht.
Sowohl bei den nach dem Bodenverdrängungsprinzip Erdboh
rungen herstellenden, selbstgetriebenen Rammbohrgeräten
als auch den ausschließlich eine Schlagkraft ausübenden
Geräten - die es im Gegensatz zu den Boden-Verdrängungs
geräten allerdings nicht zwingend erfordern, mit einer
den Rücklauf des Gerätes gewährleistenden Umschaltung
versehen zu sein -, ist es bekannt, für das Hin- und Her
bewegen des Schlagkolbens und die Umschaltung der Lauf
richtung des Rammbohrgerätes eine nach dem Tauch-Kolben-Prinzip
arbeitende Steuerung einzusetzen. Diese Bauweise
setzt eine gewisse Gerätelänge voraus, da ein Steuerkol
ben von einer Axialbohrung in einem rohrförmigen, einen
inneren Zylinder- bzw. Druckraum bildenden Abschnitt des
Schlagkolbens aufgenommen wird. Die Vor- und Rückbewegung
des Schlagkolbens und damit die jeweilige entsprechende
Laufrichtung des Rammbohrgerätes läßt sich beispielsweise
mittels einer das Überfahren von im Schlagkolben befind
lichen radialen Steueröffnungen steuernden, feststehen
den, mit einem Lagerrohr verbundenen Steuerhülse mit
Steueröffnungen sowie einem in dem Lagerrohr drehbar ge
lagerten Steuerrohr mit korrespondierenden Steueröffnun
gen einstellen.
Bei einem durch die deutsche Patentschrift 23 40 751 be
kanntgewordenen Rammbohrgerät mit einer Steuervorrichtung
für den Vor- und Rücklauf wird eine Steuerhülse in den
beiden Betriebsstellungen mit Anschlägen an einem mit
Entlüftungsbohrungen versehenen Führungsring gehalten.
Die Steuerhülse befindet sich an einem Außenrohr und
steht fest; gedreht wird ein mit Radialöffnungen verse
henes Innenrohr. Dieses sorgt dafür, daß entweder eine
vordere oder eine hintere Steuerbüchse voll zum Einsatz
kommt und die Laufrichtung des Kolbens steuert. Zum Um
schalten muß die Dreharretierung mit Hilfe eines Seiles
gelöst werden. Abgesehen von dem die Baulänge vergrößern
den Tauch-Kolben-Prinzip bleiben für die zum rückwärtigen
Geräteende strömende Abluft bei den bekannten Rammbohrge
räten bauartbedingt nur kleine Kanäle, wie insbesondere
minimale Ringspalte zwischen dem Kolben und dem Gerätege
häuse übrig, wodurch es zu einem Rückstau und zu einer
Leistungsminderung des Rammbohrgerätes kommen kann.
Schließlich kann die Druckluft zum Vorlauf des Schlagkol
bens nur auf die innere Kolbenbohrungsfläche, nämlich die
innenliegende Druckkammer des Schlagkolbens einwirken.
Ein kleinbauendes Rammbohrgerät ist aus der US-Patent
schrift 4 070 948 bekannt. Um die für das Umsteuern des
Schlagkolbens bzw. das Umschalten der Laufrichtung des
Rammbohrgerätes notwendigen Strömungsverbindungen zwi
schen der Druckmediumzufuhr und den Druckräumen überhaupt
herstellen zu können, erfordert die Kompaktbauweise zwin
gend einen mehrstufigen Schlagkolben und/oder Ausdrehun
gen der Gehäusebohrung. Das vom rückwärtigen Gehäuseende
zugeführte Druckmedium beaufschlagt entsprechend dem
Tauch-Kolben-Prinzip die Stirnfläche der im Durchmesser
kleinsten Stufe des Schlagkolbens; dieser kolbenstangen
artige, eine axiale Luftbohrung aufweisende Stufenab
schnitt taucht in die Endverschraubung ein, in der sich
bei der Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens ein vorne von
der Stirnfläche begrenzter Druckraum ausbildet. Beim Auf
treffen auf die Stirnfläche gelangt das Druckmedium somit
auch gleichzeitig in die axiale, in ihrer Länge begrenzte
Luftbohrung, deren Ende mit zumindest einer radialen, das
Druckmedium in den vor dem Schlagkolben liegenden Druck
raum leitenden Verteilerbohrung versehen ist. Abgesehen
von dem großen herstellungstechnischen Aufwand - keine
glatte Gehäusebohrung; zahlreiche Kolbenbohrungen
bzw. -kanäle - läßt sich auch bei diesem bekannten Gerät
lediglich eine kleine Fläche des Schlagkolbens mit dem
Druckmedium beaufschlagen, das nämlich auf den kleinsten
Stufenabschnitt einwirkt.
Des weiteren beschreibt die nicht vorveröffentlichte
deutsche Offenlegungsschrift DE 40 03 189 A1 ein
selbstgetriebenes Rammbohrgerät, dessen mit dem Schlag
kolben verbundene, eine bis zur Stirnseite des Schlagkol
bens durchgehende Axialbohrung aufweisende Kolbenstange
in der vorderen Endstellung des Schlagkolbens mit der
Druckmedienzufuhr und in der hinteren Endstellung des
Schlagkolbens mit einer Abströmöffnung kommuniziert.
Hierbei handelt es sich zwar um ein kompaktbauendes
Schlaggerät, das jedoch nur für einen Vorwärtslauf ge
eignet ist und demgemäß eine Bewegungsumkehr nicht er
laubt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktbau
endes Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Ramm
bohrgerät, zu schaffen, das sich einfach herstellen läßt
und eine verbesserte Druckmittelversorgung (Zu- und Ab
fuhr) erlaubt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Schlaggerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
Indem somit
von dem bei den bekannten Geräten verwendeten Tauch-Kol
ben-Prinzip völlig abgewichen wird, läßt sich der Schlag
kolben großflächig, nämlich über seine äußere Ringfläche
mit Druck beaufschlagen, wobei sich der Schlauchanschluß
vorteilhaft außermittig anordnen läßt. Die Kolbenstange
kann so ausgebildet sein, daß sie das rückwärtige Gehäu
seende durchdringt. Zum Verschieben des Kolbens nach
vorne, läßt sich aufgrund der Erfindung vorteilhaft die
Ringfläche zwischen der Kolbenstange und dem Gerätege
häuse beaufschlagen. Außerdem läßt sich die Baulänge des
Schlaggerätes bei gleichem Hub, gleichem Kolbengewicht
und gleicher Schlagzahl verkürzen, d. h. es ist eine kurze
Bauart möglich. Es bedarf schließlich keines
Zylinderraums in dem Schlagkolben und keines Gehäuses mit
einer gestuften, nur aufwendig herzustellenden Gehäuse
bohrung mehr; die Gehäusebohrung kann glatt sein.
Wenn die Kolbenstange dabei in einer Gehäuse-Endver
schraubung geführt und die Abströmöffnung ein Ringraum
der Endverschraubung ist, läßt sich die bei jedem Gerät
ohnehin vorhandene Endverschraubung erfindungsgemäß zum
Umschalten der Laufrichtung des Schlaggerätes oder Um
steuern der Bewegung des Schlagkolbens heranziehen.
Der Schlagkolben kann einen sich von seinem vorderen
Stirnende bis in die Kolbenstange erstreckenden Axialka
nal mit zumindest einer in der Kolbenstange angeordneten
Querbohrung aufweisen, die mit dem zwischen der Endver
schraubung und dem Schlagkolben eingeschlossenen Ringraum
kommunizieren kann. Die den Axialkanal bzw. die Querboh
rung für die Luftzufuhr bzw. -abfuhr aufweisende Kolben
stange läßt sich im Durchmesser wesentlich kleiner als
der Schlagkolben ausbilden, so daß sich ein entsprechend
großer, für den Verlauf des Kolbens druckbeaufschlagter
Ringraum ergibt, nämlich zwischen der Kolbenstange des
Schlagkolbens und der Gehäusewandung, über den die Luft
rückstaufrei in die Querbohrung und den Axialkanal ein
treten und bis vor den Kolben strömen kann; und auch die
abströmende Luft kann ungehindert austreten, denn der
Ringraum der Endverschraubung, in den die Kolbenstange
beim Rückhub des Schlagkolbens zunehmend weiter ein
taucht, kann ausreichend groß bemessen werden, da die
Kolbenstange in diesem Teil der Endverschraubung nicht
geführt zu werden braucht.
Die Kolbenstange läßt sich in einer in der Endverschrau
bung angeordneten Steuerbüchse führen. Mittels der Steu
erbüchse kann die Luftzufuhr und -abfuhr so gesteuert
werden, daß sich ein Umschalten von der Vorlauf- in die
Rücklaufrichtung des Schlaggerätes ergibt und somit ins
besondere ein auf Rücklauf umgeschaltetes Rammbohrgerät
in der Erdbohrung selbsttätig zum Ausgangspunkt, d. h. der
Startgrube zurückfahren kann.
Wenn am rückwärtigen Gehäuseende ein Verteilerdeckel an
geordnet ist, der eine Sackbohrung mit mindestens einer
Verteilerbohrung aufweist, die mit einem in den hinter
dem Schlagkolben liegenden Zylinderraum führenden Strö
mungskanal kommuniziert, und mit mindestens einer Abluft
bohrung versehen ist, läßt sich auch bei einer zentri
schen Druckmittelzuführung in der dann mittig verlaufen
den Sackbohrung eine großflächige Beaufschlagung des
Schlagkolbens erreichen. Denn die Verteilerbohrung des
hier quasi als Endverschraubung ausgebildeten Verteiler
deckels leitet das über die Sackbohrung - die an den Ver
sorgungsschlauch angeschlossen ist - einströmende Druck
medium in den radial außenliegenden Strömungskanal ein,
der das Druckmedium der großen Ringfläche des Schlagkol
bens zuführt.
Der Verteilerdeckel läßt sich verdrehfest im Gerätege
häuse anordnen, dort z. B. mittels Ringsegmente sichern.
Dies gewährleistet nicht nur eine stets feste Zuordnung
bzw. Verbindung von Verteilerbohrung und Strömungskanal,
sondern erlaubt auch eine einfache Montage des Verteiler
deckels.
Bei einer in einem Elastikblock angeordneten Steuerbüchse
läßt sich eine insbesondere Stöße aufnehmende Lagerung
erreichen.
Bei einer anderen Lösung zum Umschalten der Laufrichtung
des Schlaggerätes weist die Kolbenstange vorteilhaft
einen durchgehenden Axialkanal auf, in den vom Stirnende
der Kolbenstange her ein stopfenartiges Einsatzstück
eingreift. Je nach Stellung des vorzugsweise einen
hohlzylindrischen Steuerkopf mit einer Querbohrung auf
weisenden Einsatzstückes wird von - in diesem Fall - zwei
Querbohrungen der Kolbenstange jeweils die eine Querboh
rung von dem Steuerkopf gesperrt, während die andere
Querbohrung in freier Strömungsverbindung mit der Quer
bohrung des Einsatzstückes steht. Wie bei der in der End
verschraubung angeordneten Steuerbüchse wird auch die
Stellung des in die Kolbenstange eingreifenden Einsatz
stückes bzw. des Steuerkopfes so eingestellt, daß zum
Vorlauf des Schlag- bzw. Rammbohrgerätes das Druckmedium
über die Querbohrung und den Axialkanal erst sehr viel
später in den Raum vor dem Schlagkolben gelangen kann,
als in der Rücklaufstellung.
Wenn die Steuerbüchse und das Einsatzstück axial ver
schiebbar sind, lassen sich der Rücklauf bzw. Vorlauf des
Gerätes durch eine mehr oder weniger weit in die Endver
schraubung bzw. die Kolbenstange eingreifende Steuer
büchse bzw. ein Einsatzstück erreichen.
Die Steuerbüchse und das Einsatzstück lassen sich vor
teilhaft durch Einschrauben in die Endverschraubung bzw.
die Kolbenstange verstellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeich
nungen dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schlaggerät mit einer zum
Umkehren der Bewegungsrichtung eines Schlagkol
bens ausgebildeten, in einer Endverschraubung
geführten Kolbenstange, im Längsschnitt und in
Vorlaufposition dargestellt;
Fig. 2 das Schlaggerät gemäß Fig. 1 mit der
Steuerbüchse in der Rücklaufposition;
Fig. 3 ein Schlaggerät mit in die Kolben
stange eingeschraubtem, einen hohlzylindrischen
Steuerkopf aufweisendem Einsatzstück im Längs
schnitt und in der Position zum Vorlauf des
Schlaggerätes dargestellt;
Fig. 4 das Schlaggerät gemäß Fig. 3 mit zum Rücklauf
des Gerätes eingestelltem Einsatzstück; und
Fig. 5 ein Schlaggerät mit einem am
rückwärtigen Gehäuseende im Gerätegehäuse ange
ordneten Verteilerdeckel für das Druckmedium.
Ein Schlaggerät in Form eines Rammbohrgerätes 1 weist in
einem hohlzylindrischen, vorne angespitzten Gehäuse 2
einen hin- und herbeweglichen Schlagkolben 3 auf. Dieser
durchdringt mit einer Kolbenstange 4 eine das rückwärtige
Gehäuseende verschließende, die Kolbenstange 4 führende
Endverschraubung 5. Der Schlagkolben 3 wird mit Druckluft
versorgt, die von einer nicht dargestellten Druckluft
quelle über einen nicht dargestellten, an einen außermit
tig angeordneten Schlauchanschluß 6 der Endverschraubung
5 anzuschließenden Druckmittelschlauch und einen dem
Schlauchanschluß nachgeschalteten Strömungskanal 7 in den
hinter dem Schlagkolben 3 liegenden Zylinderraum 8 ein
strömt, wie durch die Strömungspfeile 9 in Fig. 1 ver
deutlicht; das Druckmedium beaufschlagt somit die äußere,
große Ringfläche des Schlagkolbens 3. Aufgrund des sich
in dem Zylinderraum 8 aufbauenden, die äußere Ringfläche
des Schlagkolbens 3 beaufschlagenden Druckes wird der
Schlagkolben 3 aus seiner - in Fig. 1 dargestellten
- hinteren Endstellung, in der er an dem von der vorderen
Stirnfläche der Endverschraubung 5 definierten Anschlag
11 anliegt, in Pfeilrichtung 12 nach vorne bewegt, bis er
die in Fig. 2 dargestellte vordere Endstellung einnimmt.
Diese wird von dem gehäuseseitigen, vorderen Anschlag 13
definiert, auf den ein Kolbenfortsatz 14 des Schlagkol
bens 3 auftrifft.
Ein durch den Kolbenfortsatz 14 und den Schlagkolben 3
bis in die Kolbenstange 4 verlaufender und dort in einer
Querbohrung 15 mündender Axialkanal 16 leitet Druckluft
gemäß den Pfeilen 9′ bis in einen vor dem Schlagkolben 3
liegenden Zylinderraum 17. Dort verteilt sich die Druck
luft nach dem Austritt aus dem Kolbenfortsatz 14 gemäß
den Strömungspfeilen 9′′ und baut einen den Schlagkolben 3
in Pfeilrichtung 18 in seine hintere Hubendlage zurück
stellenden Druck auf. Das in einen Ringraum 19 der End
verschraubung 5 vorkragende, freie Ende 21 der Kolben
stange 4 gelangt bei der Rückstellbewegung des Schlagkol
bens 3 in Pfeilrichtung 18 zunehmend weiter in den Ring
raum 19, und die aus dem Zylinderraum 17 entgegen der Rich
tung der Pfeile 9′ über den Axialkanal 16 abströmende
Druckluft kann dann ungehindert nach hinten entweichen,
sobald die Querbohrung 15 in freier Strömungsverbindung
mit dem Ringraum 19 steht.
In der hinteren Endstellung des Schlagkolbens 3 ragt die
Kolbenstange 4 nämlich soweit aus dem die Kolbenstange 4
führenden Abschnitt der Endverschraubung 5 vor, daß die
Querbohrung 15 ungehindert mit dem Ringraum 19 kommuni
zieren kann. Beim Vorlauf in Pfeilrichtung 12 wird die
hintere Kolbenfläche des Schlagkolbens 3 von der über den
Kanal 7 in den hinteren Zylinderraum 8 einströmenden
Druckluft zunächst mit voller Kraft beaufschlagt, und
erst dann, wenn die Querbohrung 15 wieder in den Bereich
des sich beim Vorlauf zunehmend vergrößernden Zylinder
raums 8 gelangt, kann Luft über die Querbohrung 15 und
den Axialkanal 16 gemäß den Pfeilen 9′, 9′′ in den Zylin
derraum 17 vor dem Schlagkolben 3 gelangen und dort ein
den Schlagkolben 3 zurückstellendes Druckpolster auf
bauen. Das vorbeschriebene Wechselspiel wiederholt sich
bei jeder Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens 3.
Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Schlag- bzw. Ramm
bohrgeräte 1 unterscheiden sich vom grundsätzlichen Auf
bau und den Funktionen zum Umsteuern des Schlagkolbens 3
nicht von dem zuvor beschriebenen Schlaggerät nach Fig.
1, so daß übereinstimmende Bauteile - selbst wenn diese
bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungen nach
den Fig. 3 bis 5 nicht nochmals erwähnt sind - mit den
selben Bezugsziffern versehen sind. Sämtliche
Geräte besitzen neben der Bewegungsum
steuerung des Schlagkolbens weiterhin noch die Möglich
keit, auch die Laufrichtung des Gerätes 1 selbst umzu
schalten. Beim Rücklauf des Gerätes wird die volle
Schlagkraft des Schlagkolbens 3 nicht mehr auf den vorde
ren Anschlag 13, sondern den hinteren, von der Endver
schraubung 5 definierten Anschlag 11 aufgebracht.
Zu diesem Zweck ist bei der Ausführung nach den Fig. 1
und 2 eine mit dem Ringraum 19 versehene Steuerbüchse 22
in die Endverschraubung 5 eingeschraubt und nimmt die
Kolbenstange 4 in einem Führungsabschnitt auf. Die Steu
erbüchse 22 ist über ihr Gewinde 23 axial verschiebbar
und in zwei Positionen einstellbar; die Position der
Steuerbüchse 22 zum Vorlauf des Rammbohrgerätes 1 - zum
Herausbewegen aus einem Erdkanal - ist in Fig. 1 und die
Position zum Vorlauf des Rammbohrgerätes 1 ist in Fig. 2
dargestellt. Die Steuerbüchse 22 greift in der in Fig. 2
dargestellten Vorlaufsteuerung soweit in die Endver
schraubung 5 ein, daß ihre vordere Stirnfläche 24 bündig
mit der den hinteren Anschlag 11 für den Schlagkolben 3
definierenden Stirnfläche der Endverschraubung 5 ab
schließt und somit ebenfalls als Anschlag für den Schlag
kolben 3 dient; in der Steuerstellung zum Vorlauf des
Rammbohrgerätes 1 gemäß Fig. 1 ist sie hingegen nach hin
ten vorkragend aus der Endverschraubung 5 herausge
schraubt.
Der radial der Dicke des Mantels der Steuerbüchse 22 ent
sprechende Freiraum 26 zwischen der Kolbenstange 4 und
der Wandung 25 der die Steuerbüchse 22 aufnehmenden Boh
rung der Endverschraubung 5 steht in der das Rammbohrge
rät 1 in den Vorlauf umschaltenden Position der Steuer
büchse 22 für das in den hinter dem Schlagkolben 3 lie
genden Zylinderraum 8 einströmende Druckmedium zur Verfü
gung. Beim Vorlauf des Schlagkolbens 3 in Pfeilrichtung
12 gelangen die Querbohrung 15 und der Axialkanal 16 in
der Kolbenstange 4 somit schon sehr frühzeitig in Strö
mungsverbindung mit der einströmenden Druckluft, nämlich
schon beim Eintritt in den Freiraum 26; die Druckluft
kann dann schon gleich gemäß den Pfeilen 9′, 9′′ in den
vor dem Schlagkolben 3 liegenden Zylinderraum 17 einströ
men und dort einen für die erforderliche Schlagkraft zum
Vorlauf des Rammbohrgerätes 1 benötigten, großen Druck
aufbauen. Bei der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens strömt die
Druckluft aus dem Zylinderraum 17 gemäß den Pfeilen 27 in
Fig. 2 nach hinten ab und tritt über die in der darge
stellten hinteren Hubendstellung völlig frei in dem Ring
raum 19 der Steuerbüchse 22 liegende Querbohrung 15 aus,
wobei ein großer Abströmquerschnitt vorliegt.
Bei der gemäß Fig. 2
eingestellten Steuerbüchse 22 muß demgegenüber der
Schlagkolben 3 aus seiner nicht dargestellten hinteren
Endstellung zunächst einen größeren Weg in Vorlaufrich
tung 12 zurücklegen, und zwar entsprechend der gegenüber
der Vorlaufsteuerung gemäß Fig. 1 größeren Ein
schraublänge. Erst nachdem sich die Kolbenstange 4 aus ihrer
in Fig. 1 in der hinteren Endstellung des Schlagkolbens 3
gestrichelt dargestellten Lage soweit nach vorne
bewegt hat, daß die Querbohrung 15 in Strömungs
verbindung mit dem Zylinderraum 8 steht, kann Druckluft
über die Querbohrung 15 und den Axialkanal 16 in den vor
dem Schlagkolben 3 liegenden Zylinderraum 17 strömen. Im
Zylinderraum 17 kann sich daher zwar ein den Schlagkolben
3 in die in Fig. 1 dargestellte, hintere Endstellung zu
rückbewegender Druck aufbauen, der jedoch nicht aus
reicht, die Laufrichtung des Rammbohrgerätes 1 zu ändern.
Bei der Einstellage der Steuerbüchse 22 gemäß Fig. 1
läuft das Rammbohrgerät 1 somit stets nach vorne; zum
Rücklauf des Rammbohrgerätes 1 ist es erforderlich, die
Steuerbüchse 22 in die in Fig. 2 dargestellte Lage zu
verschieben.
Bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 wird zum Auf
bauen eines das Rammbohrgerät 1 nach vorne oder nach hin
ten beaufschlagenden Druckpolsters - mit einem höheren
Druck in entweder dem hinter dem Schlagkolben 3 liegenden
Zylinderraum 8 oder dem vor dem Schlagkolben 3 liegenden
Zylinderraum 17 - ein einen hohlzylindrischen Steuerkopf
28 besitzendes Einsatzstück 29 mehr oder weniger weit in
die Kolbenstange 4 eingeschraubt. Das Einsatzstück 29 ist
im Steuerkopf 28 mit einer Querbohrung 31 versehen. Die
Kolbenstange 4 des Schlagkolbens 3 weist hier eine vor
dere und eine hintere Querbohrung 15′ bzw. 15′′ auf. Je
nach Einschraublänge des Einsatzstückes 29 wird entweder
die vordere Querbohrung 15′ von dem Steuerkopf 28 des
Einsatzstückes 29 versperrt, während hingegen die hintere
Querbohrung 15′′ mit der Querbohrung 31 des Einsatzstückes
29 fluchtet, wie das in der Steuerstellung zum Vorlauf
des Rammbohrgerätes 1 gemäß Fig. 3 der Fall ist, oder das
Einsatzstück 29 ist soweit aus der Kolbenstange 4 heraus
geschraubt, daß die vordere Querbohrung 15′ freiliegt,
während hingegen die hintere Querbohrung 15′′ von dem
Steuerkopf 28 überdeckt wird, wie das bei der Steuerung
zum Rücklauf des Rammbohrgerätes 1 gemäß Fig. 4 der Fall
ist.
Aufgrund der gemäß Fig. 3 den Vorlauf des Rammbohrgerätes
1 steuernden Einstellage des Einsatzstückes 29 wird beim
Bewegen des Schlagkolbens 3 in Pfeilrichtung 12 erreicht,
daß eine Strömungsverbindung zu dem vor dem Schlagkolben
3 liegenden Zylinderraum 17 erst sehr spät hergestellt
wird, nämlich dann, wenn die mit der hinteren Querbohrung
15′′ der Kolbenstange 4 kommunizierende Querbohrung 31 des
Einsatzstückes 29 aus der Endverschraubung 5 in den hin
ter dem Schlagkolben 3 liegenden Zylinderraum 8 eintritt.
Um zum Rücklauf des Rammbohrgerätes 1 einen entsprechen
den Druckaufbau in dem vor dem Schlagkolben 3 liegenden
Zylinderraum 17 zu erreichen, liegt bei der
Rücklaufsteuerung gemäß Fig. 4 die vordere Querbohrung
15′ der Kolbenstange 4 frei, so daß sie bei Beauf
schlagung des Schlagkolbens 3 mit der über den Kanal 7
zugeführten Druckluft und der damit bewirkten Vorwärtsbe
wegung des Schlagkolbens 3 in Pfeilrichtung 12 schon sehr
bald in den hinter dem Schlagkolben 3 liegenden Zylinder
raum 8 eintritt. Über die Querbohrung 15′ und den Axial
kanal 16 kann das Druckmedium dann in den Zylinderraum 17
einströmen und dort einen Druck aufbauen, der ausreicht,
den Schlagkolben 3 mit großer Kraft in Pfeilrichtung 18,
d. h. nach hinten zu beaufschlagen, so daß der auf den
hinteren Anschlag 11 auftreffende Schlagkolben 3 das
Rammbohrgerät 1 insgesamt nach hinten bewegt.
Das mit sich in seiner vorderen Endlage befindendem
Schlagkolben 3 dargestellte Rammbohrgerät 1 nach Fig. 5
ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem Verteilerdeckel
32 versehen, der mittels Ringsegmenten 33 im Gehäuse 2
eingebaut und dort durch eine Verdrehsicherung 41 festge
legt ist. Er besitzt eine zentrische, an einen Versor
gungsschlauch 34 angeschlossene Sackbohrung 35, die mit
einer schräg nach vorne verlaufenden, radial außen ange
ordneten, in den hinter dem Schlagkolben 3 liegenden Zy
linderraum 8 führenden Strömungskanal 7 mündenden Vertei
lerbohrung 36 kommuniziert. Der Strömungskanal 7 wird von
der Innenwand des Gehäuses 2 und einem Elastikblock 37
begrenzt, der eine Steuerbüchse 38 aufnimmt. Der Ver
teilerdeckel 32 ist außerdem mit einer Abluftbohrung 39
versehen, über die das bei der Rücklaufbewegung des
Schlagkolbens 3 in Pfeilrichtung 18 nach hinten zurück
strömende Druckmedium entweichen kann. Dies ist dann der
Fall, wenn das vordere Ende der Kolbenstange 4 beim Rück
lauf des Schlagkolbens 3 in seine in Fig. 5 nicht darge
stellte hintere Endlage mit der Querbohrung 15 in den
Ringraum 19 der Steuerbüchse 38 eintaucht; es liegt dann
nämlich eine ungehinderte Verbindung zwischen dem die Ab
luft zurückleitenden Axialkanal 16 der Kolbenstange 4 und
der Abluftbohrung 39 vor. Der Verteilerdeckel 32 leitet
das mittig zuströmende Druckmedium nach außen, in den au
ßermittig angeordneten Strömungskanal 7; er gewährleistet
bei geschlossener Bauweise des Gerätes und mittiger
Druckmediumzufuhr dennoch eine außermittige Verteilung
des Druckmediums, so daß zum Kolbenvorlauf stets die
große Ringfläche 40 des Schlagkolbens 3 beaufschlagt
wird.
Claims (12)
1. Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Rammbohr
gerät, mit
- - einem im Gerätegehäuse (2) axial beweglichen Schlagkolben (3),
- - der über einen am rückwärtigen Gehäuseende ange schlossenen Versorgungsschlauch mit einem Druck medium beaufschlagt wird,
- - einer hohlen Kolbenstange (4) mit einer Bohrung (15; 15′, 15′′), die in der vorderen Endstellung des Schlagkolbens mit der Druckmediumzufuhr und in der hinteren Endstellung des Schlagkolbens mit einer Abströmöffnung (19) in Gestalt eines das Kolbenstangenende umgebenden Ringraums (19) kom muniziert.
2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange (4) das rückwärtige Gehäuseende
durchdringt.
3. Schlaggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolbenstange (3) in einer Gehäuse-Endverschraubung
(5) geführt ist.
4. Schlaggerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben
(3) einen sich von seinem vorderen Stirnende bis in
die Kolbenstange (4) erstreckenden Axialkanal (16)
mit zumindest einer in der Kolbenstange (4) angeord
neten Querbohrung (15 bzw. 15′, 15′′) aufweist.
5. Schlaggerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung
(15 bzw. 15′, 15′′) in der vorderen Endstellung des
Schlagkolbens (3) mit einem zwischen der Endver
schraubung (5) und dem Schlagkolben (3) eingeschlos
senen Zylinderraum (8) kommuniziert.
6. Schlaggerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am rückwär
tigen Gehäuseende ein Verteilerdeckel (32) angeordnet
ist, der eine Sackbohrung (35) mit mindestens einer
Verteilerbohrung (36) aufweist, die mit einem in den
hinter dem Schlagkolben (3) liegenden Zylinderraum
(8) führenden Strömungskanal (7) kommuniziert, und
mit mindestens einer Abluftbohrung (39) versehen ist.
7. Schlaggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verteilerdeckel (32) verdrehfest im Gerätege
häuse (2) angeordnet ist.
8. Schlaggerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerbüchse (22; 38) in einem Ela
stikblock (37) lagert.
9. Schlaggerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange
(4) einen durchgehenden Axialkanal (16) aufweist, in
den vom Stirnende (21) der Kolbenstange (4) her ein
stopfenartiges Einsatzstück (29) eingreift.
10. Schlaggerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einsatzstück (29) einen hohlzylindrischen
Steuerkopf (28) mit einer Querbohrung (31) aufweist.
11. Schlaggerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Einsatzstück (29) axial verschieb
bar ist.
12. Schlaggerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 9
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück
(29) in die Kolbenstange (4) eingeschraubt ist.
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