DE922038C

DE922038C - Schlagkolben fuer Rammen

Info

Publication number: DE922038C
Application number: DED14155A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl-Ing Haage
Original assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Current assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Priority date: 1953-01-23
Filing date: 1953-01-23
Publication date: 1955-01-07

Description

Bei manchen Rammen, insbesondere als Verpuffungskraftmaschinen, z. B. Dieselmotoren, arbeitenden Rammen, dient als Rammbär der schwere und meist ziemlich lange Kolben. Dieser Kolben ist durchdiehohenBeanspruchungen, die beim Schlagen entstehen, sehr gefährdet. Selbst bei Verwendung von besten, besonders geeigneten Stählen lassen sich Brüche kaum vermeiden. Besonders gefährdet sind die Kolben bei Pfahlrammen, wenn die Pfähle, die eingerammt werden, nur ganz wenig oder gar nicht mehr ziehen und wenn es sich dabei um schwere Stahl- oder Eisenbetonpfähle handelt.
Im Kolben, dessen Fallgeschwindigkeit beim Aufschlag auf kürzestem Weg abgebremst wird, entstehen hohe Druckspannungen, die am oberen Ende des Kolbens Null sind, am unteren Ende aber die Größe von iooo kg/cm2 und mehr erreichen können. Das Gefährlichste dabei ist aber nicht diese Druckspannung, was daraus hervorgeht, daß die meisten Kolben im oberen Drittel brechen, obgleich die Druckspannung dort verhältnismäßig klein ist, sondern das Gefährlichste sind innere Schwingungen (Druckwellen) die beim Aufschlag des.@Kolbens'entstehen und vom unteren Ende desselben nach oben gehen und sodann an der oberen Stirnfläche reflek-. tiert werden. Diese Schwingungen wandern im Kolben hin und her, bis sie langsam infolge der inneren Dämpfung abklingen. Da aber die Dämpfung im Stahlkolben gering ist, sind-diese -Schwingungen noch nicht abgeklungen, wenn der nächste Schlag erfolgt, was an dem hellen Klingen des Kolbens deutlich hörbar ist. Die beim nächsten Schlag erzeugten Schwingungen überlagern sich nun mit den Schwingungen des vorhergehenden Schlages. Dabei können Spannungsspitzen entstehen, die das ertragbare Maß überschreiten. Es kommt dann im Laufe der Zeit zu einem Dauerbruch.
Bis jetzt ist es noch nicht gelungen, diese Brüche. durch Wahl eines besonders geeigneten Stahls mit Sicherheit zu vermeiden.
Gemäß der Erfindung können aber diese Brüche dadurch vermieden werden, daß die erwähnten Schwingungen durch eine wirksame Dämpfung zu möglichst raschem Abklingen gebracht werden.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß der Kolben eine sich über einen großen Teil seiner Länge erstreckende Bohrung erhält, welche mit einem nicht elastischen, dem plastischen Zustand nahestehenden Werkstoff mit großer innerer Dämpfung, z. B. Blei, angefüllt wird.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung durch einen Längsschnitt mit daneben gezeichnetem Diagramm der Druckspannung veranschaulicht. Der Kolben i ist mit einer Bohrung 2 ausgestattet, die sich über einen großen Teil seiner Länge erstreckt. Diese Bohrung ist mit einem Werkstoff 3 ausgefüllt, der große innere Dämpfung aufweist und dem plastischen Zustand-nahekommt.
Die Bohrung 2 wird nach Ausfüllung durch einen eingepreßten Stopfen q. verschlossen, der auf die Füllung 3 drückt.
Beim Aufschlag des Kolbens erfährt die Füllung 3, besonders in ihrem unteren Teil, ebenso wie der Kolben eine sehr starke Druckbeanspruchung p, der sie infolge ihrer geringen Festigkeit nicht gewachsen ist. Sie verformt sich daher plastisch und legt sich mit großem Druck an die innere Mantelfläche der zylindrischen Bohrung. Dadurch entsteht an dieser Mantelfläche eine sehr starke Reibung, so daß der nicht elastische Kern 3 infolge seiner Eigenfestigkeit -und seiner Masse die raschen inneren Schwingungen des Stahlkolbens i sehr wirksam abdämpft.
Zur Erhöhung der Reibung an der Mantelfläche können besondere, zweckdienliche Maßnahmen ergriffen werden, beispielsweise rillenartige Eindrehungen 5 angebracht werden.
Die Wirksamkeit der erzielten Dämpfung läßt sich daran erkennen, daß bei erfindungsgemäß ausgebildeten Kolben auch bei Arbeiten auf härtesten Pfählen, das bisher beobachtete starke Klingen nicht mehr ,zu vernehmen ist. Die Schwingungen werden also schon im Entstehen abgedämpft und Brüche des Kolbens dadurch vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schlagkolben für Rammen, dadurch gekennzeichnet, daß er, zur Dämpfung der in ihm entstehenden Schwingungen mit einer Längsbohrung versehen ist, die mit einem unelastischen Werkstoff von starker Dämpfungsfähigkeit, z. B. Blei, ausgefüllt ist.
2. Schlagkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche der Bohrung zur Erhöhung der Reibung zwischen Füllung und Kolben mit quer laufenden Vertiefungen (Kerben) versehen ist.
3. Schlagkolben nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsöffnung der die Dämpfungsmasse aufnehmende Bohrung durch einen zweckmäßig aus Stahl bestehenden, auf die Dämpfungsmasse gepreßten Stopfen abgeschlossen ist.