DE8026456U1

DE8026456U1 - Selbstgetriebenes pneumatisches rammbohrgeraet

Info

Publication number: DE8026456U1
Application number: DE19808026456
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1981-01-29

Description

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DIPL.-ING. ALEX STENGER

Kaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF 11 DIPL.-ING. H E I N Z J. RING

Unser Zeichen: 21 546 Datum: 2. Oktober I98O

Dr.-Ing.Gustav Jenne,Schmachtenbergstr.183,4300 Essen 18 (Kettwig) Selbstgetriebenes pneumatisches Rammbohrgerät

Die Erfindung betrifft ein selbstgetriebenes,pneumatisches Rammbohrgerät zur Herstellung von Erdbohrungen beliebiger Länge,mit einem mit einer Schlagspitze versehenen,insgesamt rohrförmigen Gehäuse,in dem ein hin- und hergehend bewegter Schlagkolben angeordnet ist,desser axiale Bewegung durch Druckluft erfolgt,welche durch eine zentrische Bohrung einer feststehenden Steuerhülse zugeführt wird,die an einem den hinteren Abschluß des Gehäuses bildenden Lagerring gelagert ist und mit einem Steuerkopf in eine mit Steuerbohrungen versehene Ausnehmung am hinteren Ende des Schlagkolbens hineinragt.

Selbstgetriebene pneumatische Rammbohrgeräte der voranstehend beschrie benen Art sind in verschiedenen Ausbildungen bekannt. Das insgesamt rohrförmige Gehäuse ist bei allen bekannten Ausführungen ein verhältnismäßig aufwendig herzustellendes Bauteil,da es an seinen Enden mit Planschen,Gewinden und anderen speziellen Ausgestaltungen versehen sein muß, um einerseits eine fest oder verschieblich angeordnete Schlagspitze und andererseits einen Lagerring zur Lagerung der Steuerhülse aufzunehmen. Insbesondere durch die Anordnung von Gewinde geht ein erheblicher Anteil der Wandstärke des rohrförmigen Gehäuses durch die Ganghöhe des Gewindes verloren,so daß für die bekannten Ausführungen erhebliche Wandstärken für das rohrförmige Gehäuse eingesetzt werden müssen. Außerdem wird die Materialfestigkeit durch Kerbspannungen im Gewindebereich stark reduziert.

Telefon (0211) 57 2131 · Telex: siw.b'f .·. TiltgvuAiwiircssj!: lUvinpitcpf · Postscheckkonto Köln (BLZ 37010050) 2276 10-503

Die bei den bekannten Rammbohrgeräten unverhältnismäßig große Wandstärke des rohrförmigen Gehäuses,die beispielsweise bei einem Außendurchmesser zwischen 60 und 70 mm bei etwa 10 mm liegt, bewirkt ins_| besondere bei Rammbohrgeräten mit kleinerem Außendurchmesser,daß für den Durchmesser des Schlagkolbens nur ein beschränktes Maß zur Verfügung steht. Hierdurch wird das Gewicht des Schlagkolbens im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Rammbohrgeräts und auch im Verhältnis zur Größe der zu zertrümmernden Hindernisse sehr klein. Die hieraus resul tierende geringere Schlagkraft wirkt sich bein Einsatz der bekannten Rammbohrgeräte sowohl auf das erzielte Arbeitsergebnis als auch auf den Energieverbrauch nachteilig aus. Insbesondere beim Einsatz der bekannten Rammbohrgeräte zur Erzielung von Erdbohrungen mit geringer I überdeckung,beispielsweise zur Erzeugung von Hausanschlüssen in Vorgärten und unter befestigten Oberflächen,läßt die Zielgenauigkeit der bekannten Geräte zu wünschen übrig,ebenso wie ihre Fähigkeit zur Zertrümmerung von Stein-oder Gerölleinschlüssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein selbstgetriebenes,pneumatisches Rammbohrgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches aus einfachen Bauteilen preiswert hergestellt und zur Herstel-| lung von Erdbohrungen mit geringer überdeckung zielgenau und wirtschafijj lieh eingesetzt werden kann. |

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Rammbohrgeräts aus einem dünnwandigen Rohr hergestellt ist,in dessen vorderem Ende die Schlagspitze] und in dessen hinterem Ende der Lagening befestigt sind.

Für das erfindungsgemäß ausgebildete Gehäuse werden handelsübliche Rohre verwendet,die nicht nur preiswert sind,sondern infolge ihrer geringen Wandstärke eine geringe Masse besitzen,so daß die vom Schlagkolben erzeugten Schlagenergie im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Rammbohrgeräts erheblich größer als bei den bekannten Ausführungen ist| woraus bei gleichzeitig verringertem Energiebedarf eine höhere Zertrümmerungsleistung und größere Zielgenauigkeit resultieren.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind der Lagerring und/oder

die Schlagspitze in das jeweilige Ende des Rohres eingesetzt und
entweder eingeklebt oder verschweißt. Hierdurch entfallen scharfe
Kanten oder Ecken an dem das Gehäuse bildenden Rohr .,welche die Gefah von Sprödbrüchen auslösen könnten.

Um eine sichere Verschweißung der Schlagspitze bzw.Lagerrings mit dem Rohr zu erzielen,ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das
Rohr in dem die Schlagspitze bzw. den Lagerring aufnehmenden Bereich
mit Schlitzen versehen,an deren Kanten das Rohr mit der Mantelfläche
der Schlagspitze bzw.des Lagerrings verschweißt ist. Die Schlitze
verlaufen vorzugsweise in Längsrichtung des Rohres., um neben einer
. einfachen Herstellbarkeit eine ausreichend große und sichere Verschwe sung zu ermöglichen.

Die Mantelfläche des Lagerringes bzw.der Schlagspitze und die Innenfläche des Rohrendes können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jeweils leicht konisch ausgebildet sein, um insbesondere bei
einer Verklebung die selbsthemmende Wirkung einer Plachkonusverbindun als zusätzliche Sicherheit heranzuziehen. Während die Verschweissung
insbesondere für die Schlagspitze angewendet wird,wird die Verklebung einschließlich der konischen Ausbildung der Klebeflächen für den
Lagerring bevorzugt, zumal sich die Klebeverbindung durch Wärmeeinwirkung über eine Heizmanschette wieder lösen läßt,so daß durch Abnah me des Lagerrings auch eine Demontage und damit Reparatur des Ramm-( ) bohrgeräts möglich ist.

Um die durch die Verwendung eines dünnwandigen Rohres zur Herstellung des Gehäuses und die damit verbundene Durchmesservergroßerung des
Schlagkolbens erzielte Steigerung der Schlagkraft des erfindungsgemäße Rammbohrgeräts weiter zu vergrößern,wird mit der Erfindung schließlic vorgeschlagen,die im Bereich der Ausnehmung im Schlagkolben befindlichen Steuerbohrungen unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des
Schlagkolbens nach vorn geneigt auszubilden. Hierdurch wird in Verbin dung mit einer an sich bekannten kontinuierlichen Erweiterung des
Querschnitts der zentrischen Bohrung der Steuerhülse vom Querschnitt
des Zuführrohres bis zum Austrittsquerschnitt erreicht,daß der Aus-

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tritt der Druckluft aus der Steuerhülse in den Ringspalt zwischen dem Gehäuse und dem Schlagkolben strömungsgünstig und wirbelfrei erfolgt. Hierdurch läßt sich die Stärke des Ringspalts zwischen Schlagkolben und rohrförmigem Gehäuse reduzieren,so daß bei gegebenen Abmessungen des aus einem Rohr gebildeten Gehäuses einerseits der Durchmesse des Schlagkolbens vergrößert werden kann und andererseits der Luftbedaü des erfindungsgemäßen Rammbohrgeräts verringert wird. Die Folge sind nicht nur eine weiter gesteigerte Schlagleistung und verbesserte AnlauJ eigenschaften des Rammbohreräts,sondern eine weitere Energieeinsparung,

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rammbohrgeräts dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Rammbohrgerät

Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab dargestellten Teilschnitt durch das hintere Ende des Rammbohrgeräts,

Fig. 3 einen ebenfalls in vergrößertem Maßstab dargestellten Teilschnitt durch den vorderen Teil des Rammbohrgeräts,

Fig. 4 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig.3 und

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Schlagkolben im Bereich seiner Steuerbohrungen.

Das zur Herstellung von Erdbohrungen beliebiger Länge bestimmte Rammbohrgerät besitzt ein Gehäuse,welches aus einem handelsüblichen dünnwandigen Rohr 1 hergestellt ist, in dessen vorderem Ende eine Schlagspitze 2 und in dessen hinterem Ende ein Lagerring 3 befestigt sind.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung der in das vordere Ende des Rohres 1 eingesetzten Schlagspitze 2 durch Verschweißen. Zu diesem Zweck sind im Rohr 1 in dem die Schlagspitze 2 aufnehmenden Rereich in Längsrichtung des Rohres 1 verlaufende Schlitz« 4 ausgebildet. An den Längskanten dieser Schlitze 4 ist das Rohr 1 mit der Mantelfläche der Schlagspitze 2 durch Schweißnähte 5 verbunden;

- 5 wie dies deutlich aus den Fig.3 und 4 hervorgeht.

Auch der den hinteren Abschluß des Rammbohrgerätes bildende Lagerring 3 ist in das Rohr 1 eingesetzt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mantelfläche des Lagerringes 3 und die Innenfläche des Endes des Rohres 1 jeweils leicht konisch ausgebildet,wie durch den Konuswinkel 6 in Fig.2 angedeutet ist. Die Mantelfläche des Lagerringes 3 ist mit der Innenfläche des Rohres 1 verklebt. Die Klebwirkung wird hierbei durch die Selbsthemmung der Flachkonusverbindung unterstützt. Durch Aufheizen des Klebers kann bei Bedarf die Klebeverbindung gelöst und der Lagerring 3 aus dem Rohr 1 entnommen werden, bei- < spielsweise um eine Wartung oder eine Reparatur am Rammbohrgerät vorzunehmen.

Der Vortrieb des Rammbohrgeräts geschieht durch einen Schlagkolben 7, der durch Zufuhr von Druckluft hin- und hergehend angetrieben wird und hierbei mit seinem vorderen Ende Schläge auf die Schlagspitze 2 ausübt. Im hinteren Ende des Schlagkolbens 7 ist eine Ausnehmung 8 ausgebildet ₃in welche der Steuerkopf 9 einer Steuerhülse 10 zur Zufuhr von Druckluft hineinragt. Diese Steuerhülse 10 ist in einer in der Mitte des Lagerringes 3 ausgebildeten Bohrung 11 feststehend gelagert. Sie besitzt eine zentrische Bohrung 12,die sich im Bereich des Steuer-· kopfes 9 kontinuierlich bis zum Austrittsquerschnitt erweitert. Auf diese Weise wird die Druckluft aus der Steuerhülse 10 strömungsgünstig und wirbelfrei in die Ausnehmung 8 des Schlagkolbens 7 geleitet.

Um eine wirbelfreie und damit strömungsgünstige Zufuhr der aus dem Steuerkopf 9 in die Ausnehmung 8 eintretenden Druckluft in den Ringraum zwiwchen dem Schlagkolben 7 und dem Rohr 1 zu erreichen,sind die im Bereich der Ausnehmung 8 angeordneten Steuerbohrungen 13 unter einem spitzen Winkel 14 zur Längsachse des Schlagkolbens 7 nach vorn geneigt ausgebildet. Durch diese beispielsweise unter 45° verlaufende Neigung gelangt die Druckluft strömungsgünstig in den Ringraum,so daß die Durchmesserdifferenz 15 gemäß Fig.5 ohne Beeinträchtigung der Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft verringert werden kann.

Die Zeichnung zeigt der Vollständigkeit wegen weiterhin einen Dichtring 16 am hinteren Ende des Schlagkolbens 7 sowie einen Gleitring 17,der am vorderen Ende des Schlagkolbens 7 auf radialen Puhrungsstegei angeordnet ist und zur schlagfreien Rückbewegung des Schlagkolbens 7 den Durchtritt der Druckluft zur vorderen Stirnfläche des Schlagkolbens 7 ermöglicht. Schließlich sind im Lagerring 3 Durchlaßbohrungen l8 zu erkennen,durch welche die Druckluft aus dem Rammbohrgerät austreten kann.

Bezugsziffernliste:

1	Rohr
2	Schlagspitze
3	Lagerring
4	Schlitz
5	Schweißnaht
6	Konuswinkel
7	Schlagkolben
δ	Ausnehmung
9	Steuerkopf
10	Steuerhülse
11	Bohrung
12	Bohrung
13	Steuerbohrung
14	Winkel
15	Durchmesserdifferenz
16	Dichtring
17	Gleitring
18	Durchlaßbohrung

Claims

- 7 -Schutzansprüche:

1. Selbstgetriebenes,pneumatisches Rammbohrgerät zur Herstellung von Erdbohrungen beliebiger Länge,mit einem mit einer Schlagspitze versehenen,insgesamt rohrförmigen Gehäuse,in dem ein hin- und hergehend bewegter Schlagkolben angeordnet ist,dessin axiale Bewegung durch Druckluft erfolgt,welche durch eine zentrische Bohrung einer feststehenden Steuerhülse zugeführt wird,die an einem den hinteren Abschluß des Gehäuses bildenden Lagerring gelagert ist und mit einem Steuerkopf in eine mit Steuerbohrungen versehene Ausnehmung am hinteren Ende des Schlagkolbens hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem insgesamt glattwandigen und dünnwandigen Rohr (1) hergestellt ist,in dessen vorderem Ende die Schlagspitze (2) und in dessen hinterem Ende der Lagerring (3) befestigt sind.

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (3) und/oder die Schlagspitze (2) in das jeweilige Ende des Rohres (1) eingeklebt sind.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagspitze (2) und/oder der Lagerring (3) mit dem jeweiligen Ende des Rohres (1) verschweißt sind.

(~\ 4. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 und 3,dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) in dem die Schlagspitze (2) bzw. den Lagerring (3) aufnehmenden Bereich mit Schlitzen (4) versehen ist,an deren Kanten das Rohr (1) mit der Mantelfläche der Schlagspitze (2) bzw. des Lagerringes (3) verschweißt ist.

5. Rammbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4) in Längsrichtung des Rohres (1) verlaufend ausgebildet sind.

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6. Rammbohrgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Lagerringes (3) bzw. der Schlagspitze (2) und die Innenfläche des Rohrendes jeweils leicht konisch ausgebildet sind.

7. Rammbohrgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet j daß die im Bereich der Ausnehmung (8) im Schlagkolben (7) befindlichen Steuerbohrungen (13) unter einem spitzen Winkel (14) zur Längsachse des Schlagkolbens (7) nach vorn geneigt ausgebildet sind.