DE4143475C2 - Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Rammbohrgerät - Google Patents

Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Rammbohrgerät

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DE4143475C2 DE4143475A DE4143475A DE4143475C2 DE 4143475 C2 DE4143475 C2 DE 4143475C2 DE 4143475 A DE4143475 A DE 4143475A DE 4143475 A DE4143475 A DE 4143475A DE 4143475 C2 DE4143475 C2 DE 4143475C2
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14Fluid operated hammers
    • E21B4/145Fluid 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.
DE4143475A 1991-03-15 1991-05-03 Schlaggerät, insbesondere selbstgetriebenes Rammbohrgerät Expired - Fee Related DE4143475C2 (de)

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