EP0271631B1

EP0271631B1 - Rammbohrgerät

Info

Publication number: EP0271631B1
Application number: EP19870106640
Authority: EP
Inventors: Paul Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-13
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1990-07-25
Anticipated expiration: 2007-05-07
Also published as: US4833974A; ATE54995T1; EP0271631A1; DE3642696C2; DE3642696A1; JPS63151789A

Description

Die Erfindung betrifft ein über einen Schlauch mit einer Druckluftquelle verbundenes Rammbohrgerät mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse axial verschiebbaren, wechselseitig mit Druckluft beaufschalgten Schlagkolben.
Derartige Rammbohrgeräte dienen in erster Linie dazu, Versorgungsleitungen für Wasser oder Elektrizität sowie Telefonkabel zu verlegen, ohne die Straßendecke oder die Bürgersteige aufreißen und einen Graben ziehen zu müssen. Sie besitzen gewöhnlich eine von einem pneumatisch betriebenen Schlagkolben beaufschlagte Schlagspitze. Zum Vortrieben der Schlagspitze wird der Schlagkolben in einem rohrförmigen Gehäuse hin- und herbewegt, indem über eine Druckluftleitung zugeführte Druckluft wechselweise die vordere und die rückwärtige Stirnfläche des Schlagkolbens beaufschlagt.
Die meisten druckluftbetriebenen Rammbohrgeräte werden mit normalen Absperrhähnen, z.B. Kugelhähnen, ein- und abgeschaltet.
Da sich zwischen dem Absperrhahn an der Druckluftquelle und dem Rammbohrgerät längere Schläuche von ca. 20 m bis 100 m erstrecken, baut sich der Druck im Schlauch und im Rammbohrgerät nach dem Öffnen des Absperrhahnes verhältnismäßig langsam auf. Dabei kann sich der Schlagkolben im Rammbohrgerät so ungünstig verschieben, daß die vordere und rückwärtige Stirnfläche des Schlagkolbens mit demselben Druck beaufschlagt werden und sich somit eine Totpunktstellung ergibt, aus der sich der Schlagkolben nur durch einen Druckluftstoß zum Anlaufen bringen läßt. Dies läßt sich z.B. durch Abknicken des Druckluftschlauches und schlagartiges Zurückbiegen erreichen. Ist das Rammbohrgerät jedoch schon so weit in das Erdreich eingedrungen, daß die sich in der Erdbohrung befindliche Schlauchlänge mehr als 15 m bis 20 m beträgt, bleibt diese Maßnahme unwirksam. Bei längeren Erdbohrungen entstehen daher durch Anlaufschwierigkeiten große Probleme.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Startvorrichtung für Rammbohrgeräte zu schaffen, die auch die längeren Druckluftschläuchen wirksam ist, so daß sie ohne Schwierigkeiten anlaufen können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein stromaufwärts vom Schlagkolben angeordnetes, selbsttätig bei einem vorbestimmten Druck schlagartig öffnendes Ventil gelöst. Dieses Ventil soll möglichst nahe am Schlagkolben angeordnet sein und kann daher entweder im Gehäuse des Gerätes selbst oder im Schlauch zwischen dem Gerät und der Druckluftquelle nahe am Gerät angeordnet sein.
Ein derartiges Ventil läßt sich entweder durch Druckluft, durch Hydraulikdruck oder durch Gasdruck ansteuern. Voraussetzung für seine Wirksamkeit ist, daß sich vor dem Ventil ein genügend hoher Druck aufbaut, so daß beim schlagartigen Öffnen des Ventils ein Druckstoß auf den Schlagkolben im Arbeitsgerät wirkt, der den Arbeitskolben sofort in Bewegung setzt.
Vorzugsweise weist das Ventil einen in einem Gehäuse abgedichtet verschiebbaren Steuerkolben mit im geschlossenen und im. geöffneten Zustand unterschiedlich großen hydraulik-, gas- oder druckluftbeaufschlagten Kolbenflächen auf.
Um zu erreichen, daß sich das Ventil bei einem vorbestimmten Druck schlagartig öffnet, wird der Steuerkolben mittels einer Feder in Richtung der Schließstellung gehalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist ein rohrförmiger, im Gehäuse abgedichtet geführter Stufenkolben am einen Stirnende verschlossen, in diesem Bereich im Gehäuse abgedichtet geführt und weist radiale Durchlaßöffnungen auf; er ist am anderen Stirnende mit einem in Gehäuse ebenfalls abgedichtet geführten Kolbenteil größeren Durchmessers versehen.
Solange sich der Stufenkolben in der Schließstellung befindet, wirkt die Drukluft nur auf den rohrförmigen Kolben kleineren Durchmessers, der sich erst dann veschiebt, wenn der Druck die Kraft der den Steuerkolben in seiner Schließstellung haltenden Feder übersteigt.
In dem Moment, indem die Kraft der auf den Steuerkolben wirkenden Druckluft die entgegengesetzt wirkende Kraft der Feder übersteigt, verschiebt sich der Kolben und die Druckluft beaufschlagt den Kolbenteil größeren Durchmessers, so daß sich der Steuerkolben schlagartig verschiebt und sich das Ventil somit schlagartig öffnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. ein Rammbohrgerät, in dessen Druckluftschlauch ein Startventil angeordnet ist,
Fi^g.2 einen Schnitt durch das Startventil in der geschlossenen Stellung und
Fia-3 einen Schnitt durch das Startventil in der geöffneten Stellung.

Ein Rammbohrgerät 16 ist über einen Druckluftschlauch 17 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden. Im Druckluftschlauch 17 ist nahe am Rammbohrgerät 16 ein Startventil 18 angeordnet. Dieses Startventil 18 soll möglichst dicht am Rammbohrgerät 16 angeordnet sein, damit die Druckwelle nach dem Öffnen des Startventils 18 den Schlagkolben im Rammbohrgerät 16 möglichst ungedämpft erreicht. Das Startventil 18 kann daher auch sowohl unmittelbar am Rammbohrgerät 16 als auch im Rammbohrgerät 16 selber angeordnet sein.
Das Startventil 18 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 2, das am einen Ende mittels eines Ventilverschlußstopfens verschlossen ist. Im Gehäuse 2 ist ein rohrförmiger Kolben 3 angeordnet, der von einer in einem Ringraum 4 des Gehäuses 2 angeordneten Druckfeder 5 umgeben ist. Am Ventilverschlußstopfen 1 befindet sich ein Druckluftschlauchanschluß 6. Des weiteren bildet das dem Gehäuseinnern zugewandte Ende des Ventilverschlußstopfens 1 eine Anschlagfläche 7. Mit Abstand von dieser Anschlagfläche 7 weist das Gehäuse 2 einen Absatz 8 auf, der ebenfalls als Anschlag dient.
Der rohrförmige Kolben 3 ist mit seinem einen Ende in einer Bohrung 9 abgedichtet geführt, so daß aus in diesen Bereich angeordneten radialen Durchlaßöffnungen 10 im rohrförmigen Kolben 3 keine Druckluft austreten kann. Aus diesem Grunde weist der rohrförmige Kolben 3 auch ein verschlossenes Stirnende 15 auf.
Am anderen Ende des rohrförmigen Kolbens 3 befindet sich ein Kolbenteil 14 größeren Durchmessers, dessen eines Stirnende 11 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung dicht an der Anschlagfläche 7 des Ventilverschlußstopfens 1 anliegt. Mit seiner Gegenseite 12 gelangt der Kolbenteil 14 zur Anlage an einen Absatz 8 im Gehäuse 2, wenn er sich wie in Fig. 3 unter dem Einfluß der Druckluft verschiebt.
Solange sich der rohrförmige Kolben 3 mit dem Kolbenteil 14 größeren Durchmessers in der in Fig. 2 dargestellten Lage befindet, wirkt die über den Schlauchanschluß 6 zugeführte Druckluft nur auf die Innenfläche des rohrförmigen Kolbens 3. Steigt der Luftdruck an, so daß die auf den rohrförmigen Kolben 3 wirkende Kraft die entgegengestzt wirkende Kraft der Druckfeder 5 übersteigt, verschiebt sich der rohrförmige Kolben 3, so daß sich das hintere Stirnende 11 des Kolbenteils 14 größeren Durchmessers von der Anschlagfläche 7 abhebt. In diesem Moment wirkt der Luftdruck nicht nur auf die Innenfläche des rohrförmigen Kolbens 3, sondern auch auf die Stirnfläche 11 des Kolbenteils 14. Da jetzt die auf den rohrförmigen Kolben 3 und den Kolbenteil 14 wirkende Kraft erheblich größer ist als die Kraft der Druckfeder 5, bewegt sich der rohrförmige Kolben 3 mit dem Kolbenteil 14 schlagartig in die in Fig. 3 dargestellte Stellung. Hierdurch gelangen die radialen Durchlaßöffnungen 10 aus dem Bereich der Bohrung 9 in den Bereich des Luftkanals 13, und die sich dadurch entwickelnde Druckwelle trifft ohne merkliche Dämpfung auf den Schlagkolben des Rammbohrgeräts 16, der sich augenblicklich in Bewegung setzt, ohne daß die Gefahr eines Stillstandes in einer Totpunktstellung besteht.
Wird die Druckluftzufuhr unterbrochen und sinkt der Druck im Rammbohrgerät 16, im Druckluftschlauch 17 und im Startventil 18 weit genug ab, so daß die Kraft der Druckfeder 5 ausreicht, um den rohrförmigen Kolben 3 mit dem Kolbenteil 14 in die Ausgangsstellung zurückzubewegen, ist das Startventil 18 für einen neuen Start bereit.

Claims

1. Rammbohrgerät mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse axial beweglichen, wechselseitig mit Druckluft beaufschlagten Schlagkolben, gekennzeichnet durch ein stromaufwärts angeordnetes, selbsttätig bei einem vorbestimmten Druck schlagartig öffnendes Ventil (18).

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (18) im Gehäuse (1, 2) angeordnet ist.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (18) im Druckluftschlauch (17) angeordnet ist.

4. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein druckluftgesteuertes Ventil (18).

5. Rammbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (18) einen in einem Gehäuse (1, 2) abgedichtet verschiebbaren Steuerkolben (3, 14) mit im geschlossenen und im geöffneten Zustand unterschied lich großen hydraulik-, gas-oder druckluftbeaufschlagten Kolbenflächen aufweist.

6. Rammbohrgerät nach Anspruch 5, dadruch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3, 14) mittels einer Feder (5) in Richtung der Schließstellung gehalten wird.

7. Rammbohrgerät nach Anspruch 6, gekennziechnet durch einen rohrförmigen, im Gehäuse (1, 2) abgedichtet geführten Stufenkolben (3, 14).

8. Rammbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kolben (3) am einen Stirnende (15) verschlossen sowie in diesem Bereich im Gehäuse (2) abgedichtet geführt ist, radiale Durchlaßöffnugen (10) aufweist und am anderen Stirnende (11) mit einem im Gehäuse (2) ebenfalls abgedichtet gerührten Kolbenteil (14) größeren Durchmessers versehen ist.

9. Rammbohrgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenteil (14) größeren Durchmessers in der Schließstellung mit seinem Stirnende (11) agbedichtet an einer entsprechenden Anschlagfläche (7) des Gehäuses (1, 2) anliegt).

10. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem rohrförmiggen Kolbenteil (3) und im Gehäuse (2) ein Ringraum (4) befindet, in dem eine Druckfeder (5) angeordnet ist.