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Doppelt wirkende Schnellschlag-Pfahlramme Die Erfindung betrifft eine
durch ein beliebiges Druckmittel, z. B. Preßluft, Dampf o. dgl. betriebene doppelt
wirkende Schnellschlag-Pfahlramme mit feststehendem Zylinder und frei beweglichem
zweistufigem Schlagkolben, die unter voller Wahrung des zwischen der beim Schlaghub
vom Treibmittel beaufschlagten Kolbenfläche und dem Eigengewicht der Ramme bestehenden
bestimmten Verhältnisses bei der Bestimmung der Schlagleistung für jedes beliebige
Kolbengewicht anwendbar gemacht ist.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, die Anwendbarkeit eines beliebigen
SchlagkolbengeWichtes dadurch zu gewährleisten, daß von den beiden Schlagkolbenstufen
die kleinere dauernd an den Treibmittelzuführungskanal und die größere bei dem einen
Hubwechsel an den gleichen Treibmittelzuführungskanal und bei dem anderen Hubwechsel
an den Auspuffkanal angeschlossen ist. Indessen hat die vorerwähnte Ausführung den
wirtschaftlich sehr ins Gewicht fallenden 'Nachteil, daß das Verhältnis der aufgewendeten
Energie, z. B. des Druckluftverbrauchs, zur erzielten Leistung der Ramme verhältnismäßig
ungünstig ausfällt und Abhilfe verlangt. Die Erfindung beseitigt diesen -Nachteil
und ermöglicht bei den zumeist benutzten Typen solcher Schnellschlagrammen eine
bis zu 40 Prozent betragende Ersparnis an Treibmittelverbrauch, der eine entsprechend
große Ermäßigung der Betriebskosten entspricht. `ach der Erfindung wird der vorerwähnte
neben anderen Vorteilen dadurch erzielt, daß bei einer doppelt wirkenden Schnellschlag-Pfahlramme
mit feststehendem Zylinder und frei beweglichem zweistufigem Schlagkolben. bei der
für den Schlaghub die kleinere Kolbenstufe von einem Druckmittel beaufschlagt wird,
dessen Steuerung selbsttätig vermittels eines frei fliegenden Schiebers erfolgt,
zur Ausnutzung des für die Ausführung des Schlaghubes im Arbeitszylinder schon wirksam
gewesenen Druckmittels für die Ausführung des Rückhubes des Schlagkolbens in dem
Steuergehäuse ein Kolbenschieber mit zwei Einschnürungen angeordnet ist, durch den
in der einen (unteren) Endlage über die eine (obere) Einschnürung der Treibmittelzuführungskanal
mit dem zur Kolbenschlagstufe führenden Zylinderkanal und über die andere (untere)
Einschnürung der zur Kolbenhubstufe führende Zvlinderkanal mit dem Auspuffkanal
des Steuergehäuses verbunden ist, während in der anderen (oberen) Endlage des Kolbenschiebers
über die untere Einschnürung die zu den beiden Zylinderseiten führenden Kanäle miteinander
verbunden sind.
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Der Gedanke, zwecks Expansion des Treibmittels dieses von der kleineren
auf die größere Kolbenseite zu führen, ist bei Dampfhämmern schon bekannt, und zwar
nur in der Weise, daß der eintretende Frischdampf im Sinne des Anhebens des Schlagkolbens
zunächst
auf dessen kleinere Unterseite einwirkt, um am Ende des Anhubes auf die größere
Seite des Kolbens überzutreten und während des Schlaghubes zii expandieren, wobei
Ober- und Unterseite des Kolbens miteinander verbunden sind. Bei diesen Dampfhäniniern
handelt es sich aber uni ortsfeste Anlagen und um solche Vorrichtungen, die zur
Ausführung von Einzelschlägen unterschiedlicher Schlagkraft bestimmt und deshalb
mit einer Handsteuerung für das Treibtnittel versehen sind.
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Von den vorerwähnten Dampfhammerbauarten unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß er bei seiner N--'erwendung ortsveränderlich und nicht zur Ausführung
von Einzelschlägen, sondern für Schnellschlagwirkung bestimmt und deshalb mit einer
selbsttätigen Steuerung ausgerüstet ist. in der @Z,-irkungsweise besteht ferner
der Unterschied. der für das Wesen einer Schnellschlagramme von grundsätzlicher
Bedeutung ist, daß gegenüber einem Dampfllaminer, der beim Schlaghub mit expandierendem
Dampf oder mit dem Schlagkolbengewicht allein wirkt, beim Erfindungsgegenstand das
frische Treibmittel beim Schlaghub auf der kleineren mit großer Füllung wirksam
ist, während das wirksam ge-,vesene für den Rückhub unter Expansion auf der großen
Kolbenseite ausgenutzt wird. Diese Umkehrung der Wirkungsweise ist nicht durch Zufälligkeiten,
sondern durch die jeweiligen technischen Anforderungen bedingt, welche vorschreiben,
daß das tote Rammhammergewicht so groß sein muß, daß sich die Ramme beim Schlaghub
von der einzurammenden Bohle nicht abhebt und springt. Um mit einem bestimmten Hammergewicht
eine möglichst große Schlagkraft zu erzielen, muß daher während des ganzen Hubes
der volle Treibmitteldruck wirksam sein. An sich ist der vorerwähnte Gedanke bei
einer Ramme, deren Zylinder als Rammbär den Schlag ausübt, desgleichen auch bei
Preßlufthandbohrhämmern schon bekamit; bei beiden Vorrichtungen wirkt das Treibmittel
jedoch dauernd auf die kleine Kolbenseite ein und wird nicht auf der gröheren Seite
des Kolbens für den Rückhub weiter ausgenutzt. Außerdem handelt es sich bei der
bekannten Ramme um- eine solche mit Handsteuerung, die nur Eizelschläge zuläßt,
und bei dem Bohrhammer um eine Bauart mit drei Kolbenstufen.
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Die erfindungsgemäße Bauart und Arbeitsweise einer Schnellschlag-Pfahlramnie
ist von besonderem Vorteil für fahrbar ausgebildete Preßlufterzeugungsanlagen, weil
sie eine erliebliche Herabsetzung der Gestellungs= und Betriebskosten einer solchen
Anlage finit sich bringt und so deren Anwendungsgebiet auch auf solche Fälle ausdehnen
hilft, in denen ihre Anschaffung und damit die Verwendung von kaminliiinunern überhaupt
an der Kostenfrage scheiterte.
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Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch in zwei Arbeitsstellungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Ramme
in Schnittansicht bei Beginn des Schlaghubes und Abb.2 in gleicher Schnittansicht
die Ramme bei Beginn des Rückhubes.
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In dem Zylinder i bewegt sich unter der Einwirkung des zugeführten
Treibmittels der zweistufig ausgebildete Schlagkolben z dessen Kolbenstange 3 in
dem oberen Zylinder 4 geführt wird. Der untere Zvlinderteil 5 nimmt den Rammkopf
6 auf, der mit seiner Rammfläche auf dem einzurammenden Pfahl aufruht und mit seinem
abgesetzten Ende in den vorderen (unteren) Zylinderraum 8 des Zylinders i ein Stück
hineinragt. Iii dem seitlich am Zylinder i angebrachten Steuergehäuse g bewegt sich,
ebenfalls unter der Wirkung des zugeführten Treibmittels, ein Steuerschieber io.
der hier die beiden Einschnürungen i i und i i' aufweist und zylindrisch gestaltet
ist.
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Die Wirkungsweise der Ramme gemäß der Erfindung ist folgende: Das
Treibmittel. z. B. Frischluft, strömt gemäß Abb. i an der durch einen Pfeil gekennzeichneten
Stelle in den Eintrittskanal 12 des Zylinders i ein und gelangt dann über die Einscllniirung
i i des Steuerschiebers io und den mit ihr in Verbindung stehenden Schieberkanal
13 in den oberen Zylinderraum 14 des Zylinders i und treibt mit Volldruck den Schlagkolben
:2 zwecks Ausübung des Schlages abwärts. Der untere Zylinderraum 8 ist hierbei durch
den Schieberkanal 15 über die andere Schiebereinschnürung i i' mit dem Auspuff 16
des Steuergehäuses 9 verbunden. Kurz vor dem Aufprall des Schlagkolbens auf den
Rammkopf 6 gibt die Schlagkolbenkante ü den Steuerkanal 18 frei und das nun durch
diesen Kanal auch in den Steuerraum i9 des Steuergehäuses eintretende Treibmittel
treibt den Steuerschieber io nach aufwärts in die in Abb. z gezeichnete Stellung.
Der Steuerraum 2o des Steuergehäuses 9 ist alsdann durch den Steuerkanal 21, Schlagkolbeneinschnürung.2z,
Kolbenbohrungen 23 und 2.4, obersten Zylinderraum -a; und Deckelbohrung
26 mit der Atmosphäre verbunden. Wie Abb. 2 zeigt, steht der Schieberkanal
13 jetzt einerseits mit deni Zvlinderraum 14 und andererseits über die Schiebereinschnürung
i i' und den Schieberkanal i; mit dem Zylinderraum 8 in Verbindung, während
der Zustrom des Treibmittels in den Zylinderraum i4.
durch den @chicber
io unterbrochen ist. Das in dein Zylinderraum 1.1 wirksam gewesene Treibmittel bewirkt
bei seinem übertritt in den Zvlinderaum 8 ein Aufwärtstreiben des Schlagkolbens
2. da dessen vordere Kolbenfläche größer ist als die ihr entgegengesetzte obere,
ringförmig gestaltete Schlagkolbent' wobei es expandiert. Sobald nun der hochgehende
Schlagkolben mit seiner unteren Kolbenkante 2; den Steuerkanal 21 freigibt. strömt
das im unteren Zylinderraum 8 wirksame Treibmittel auch in den Steuerraum 20 oberhalb
des Steuerschiebers io ein und treibt den letzteren abwärts in die untere Endlage.
da der hier befindliche Steuerraum 1g durch den Steuerkanal 18. Schlagkolbeneinschnürung
22. Kolbenbohrungen 23 und 24, obersten Zylinderraum 25 und Deckelbohrung 26 mit
der Atmosphäre verbunden ist. wie dies Abb. i zeigt. Hierbei verbindet die Schiebereinschnürung
i i wieder die Kanäle 12 und 13 und die Schiebereinschnürung i i' den Auspuff 16
über den Kanal 15 mit dem unteren Zylinderraum 8, worauf das Arbeitsspiel von neuem
beginnen kann.
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Die beiden im Steuergehäuse g angeordneten, aus den Abb. i und 2 ersichtlichen
Hilfskanäle 28 und 2g, die den oberen Steuerraum 2o mit dein Treibmitteleintrittskanal
1a bzw. den unteren Steuerraum 1g mit dem zum unteren Zylinderraum 8 führenden Schieberkanal
1 5 verbinden, haben den Zweck. dem jeweils größeren Steuerraum durch den dann freiliegenden
Hilfskanal Treibinittelenergie zuzuführen, um durch deren Einwirkung auf rlie belastete
Schieberfläche den Schieber io in der ihm gegebenen Endlage bis zum Augenblick seiner
Umsteuerung sicher festzuhalten.