EP0353400A2

EP0353400A2 - Rammbohrgerät

Info

Publication number: EP0353400A2
Application number: EP89107906A
Authority: EP
Inventors: Alfons Dipl.-Ing. Hesse; Herbert Hupertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: US5095998A; DE3825800A1; JPH0247492A; EP0353400A3; JP2693234B2; EP0353400B1; DE3825800C2

Abstract

Bei einem Rammbohrgerät (1) mit in einem rohrförmigen Gehäuse (2) verschiebbaren Schlagkolben (3), einem verschiebbar gelagerten, durch eine Gehäusespitze (6) hindurchgeführten Meißel (10), der mit einem Bund (14) in einer einen vorderen und einen hinteren, den Hubweg (19) des Meißels (10) begrenzenden Anschlag (20, 15) aufweisenden Gehäusebohrung (13) geführt, und mit einem in den Arbeitsraum (17) des Schlagkolbens (3) hineinragenden Zapfen (16) versehen ist, werden Prellschläge vermieden, wenn die Vorkraglänge (18) des Zapfens (16) kleiner als der maximale Hubweg (19) des Bundes (14) zwischen den Anschlägen (15, 20) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät mit in einem rohrförmigen Gehäuse verschiebbaren Schlagkolben, einem verschiebbar gelagerten, durch eine Gehäusespitze hindurchgeführten Meißel, der mit einem Bund in einer einen vorderen und einen hinteren, den Hubweg des Meißels begrenzenden Anschlag aufweisenden Gehäusebohrung geführt ist, und mit einem in den Arbeitsraum des Schlagkolbens hineinragenden Zapfen versehen ist.
Ein Rammbohrgerät mit einem zweiteiligen Gehäuse, d.h. mit einer in das den Schlagkolben aufnehmende Gehäuse eingeschraubten Gehäusespitze ist aus der DE-PS 21 57 259 bekannt. Die Gehäusespitze umschließt dort eine an ihrem in Arbeits- bzw. Schlagrichtung vorderen Ende als Schlagspitze ausgebildeten und am anderen Ende einen Bund und einen Zapfen aufweisenden Meißel, wobei der Bund von einer Bohrung des Vordergehäuses aufgenommen wird. Der Zapfen stellt die Aufschlagfläche für den zugehörigen Schlagkolben dar und ragt in der Ausgangsstellung vor dem Arbeitshub aus einem mit der Gehäusespitze in das Gehäuse eingeschraubten Ring hervor. Der Ring begrenzt die Bewegung des Bundes und damit des Meißels entgegen der Arbeitsrichtung der Schlagspitze. Die Bewegung des Meißels in Arbeitsrichtung wird durch einen vorderen, von einem Bohrungsabsatz gebildeten Anschlag der den Bund aufnehmenden Bohrung der Gehäusespitze begrenzt. Der Meißel stützt sich über den Bund und Druckfedern an der Gehäusespitze ab; die Federn bewegen den Meißel nach jedem Schlag aus seiner in Arbeitsrichtung in der Gehäusespitze vorderen Stellung in seine Ausgangsstellung zurück. Neben dem beschriebenen Rammbohrgerät mit dem zweiteiligen Gehäuse sind auch Rammbohrgeräte bekannt, bei denen das Gehäuse und die Gehäusespitze einstückig sind; ansonsten bestehen keine maßgeblichen Unterschiede zwischen einem zweiteiligen und einem einstückigen Gerätegehäuse.
Es hat sich herausgestellt, daß sich insbesondere dann, wenn die bekannten Geräte in weichen Böden eingesetzt werden, Prellschläge nicht ausschließen lassen. Während der Meißel mit seiner Schlagspitze nämlich bei harten Böden nicht so weit aus seiner Ausgangsstellung, gegebenenfalls noch gegen die Kraft einer Feder, nach vorne bewegt wird, daß der Bund auf den die Meißelbewegung begrenzenden Absatz der Gehäusebohrung treffen könnte, bieten hingegen weiche Böden keinen entsprechend großen Widerstand. Der Bund trifft somit auf den durch den Absatz der Gehäusebohrung definierten vorderen Anschlag auf und aufgrund der Schlagenergie des Schlagkolbens entstehen dabei die unerwünschten Prellschläge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Rammbohrgerät so auszubilden, daß sich insbesondere die beim Einsatz in weichen Böden genannten Nachteile vermeiden lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorkraglänge des Zapfens kleiner als der maximale Hubweg des Bundes zwischen den Anschlägen ist. Durch die verblüffend einfache Maßnahme, die Vorkraglänge des Zapfens kleiner als den maximalen Hubweg des Bundes bis zu seinem vorderen Anschlag vorzusehen, läßt sich die Betriebsweise des entweder einstückigen oder zweiteiligen Rammbohrgerätes beim Einsatz in weichen Böden verbessern. Nachdem der Meißel nämlich um ein der Vorkraglänge des Zapfens entsprechendes Maß vorwärtsbewegt wurde, trifft der Schlagkolben bei einem Rammbohrgerät mit einer in das Hauptgehäuse eingeschraubten Gehäusespitze auf die dann völlig geschlossene Stirnfläche der Gehäusespitze, so daß die Schlagenergie großflächig aufgenommen wird; Prellschläge treten nicht mehr auf. Der vordere Anschlag wird vom Schlagkolben nämlich nicht erreicht, denn der Bund hat sich - ohne daß er allerdings zur Anlage an den vorderen Anschlag gelangen kann - dem Anschlag lediglich um das Maß der Vorkraglänge des Zapfens angenähert.
Bei einer Ausgestaltung bildet ein mit dem Gehäuse einstückiger Innenkragen den hinteren Anschlag. Indem bei einem aus zwei Gehäuseteilen, d.h. einem Hauptgehäuse und einer Gehäusespitze bestehenden Rammbohrgerät das den Schlagkolben aufnehmende Haupt-Gehäuse mit einem die Ausgangsstellung des Meißels begrenzenden, einen hinteren Anschlag definierenden Innenkragen als festen Gehäusebestandteil versehen wird, trifft der Schlagkolben, nachdem der Meißel entsprechend seiner vorkragenden Zapfenlänge vorwärtsbewegt wurde, voll auf den Innenkragen; die Schlagenergie wird über den Innenkragen sogleich in das Hauptgehäuse eingeleitet, ohne dabei das Gewinde der ineinandergeschraubten Gehäuseteile zu belasten.
Vorzugsweise können der Innenkragen und die Stirnfläche der in das Gehäuse eingeschraubten Gehäusespitze die Gehäusebohrung begrenzen, wobei sich vorteilhaft eine den Bund beaufschlagende Druckfeder in einer Ausnehmung der Gehäusespitze anordnen läßt. Die den Meißelbund aufnehmende Gehäusebohrung und gleichzeitig die hintere Anschlagfläche des Innenkragens können beispielsweise auf einfache Weise durch eine Ausdrehung in der Stirnfläche des Gehäuses hergestellt werden, z.B. kann die Bohrung aus dem vollen Material gedreht werden. Wenn die Länge des in die stirnseitige Gehäusebohrung eingeschraubten Gewindeabschnitts der Gehäusespitze so bemessen ist, daß der Abstand von der Stirnfläche der eingeschraubten Gehäusespitze bis zu dem von der Druckfeder gegen den hinteren Anschlag des Innenkragens gedrückten Bundes größer als die Vorkraglänge des Zapfens ist, ergibt sich ohne weiteren Aufwand der erfindungsgemäße Unterschied zwischen der Vorkraglänge und dem Hubweg des Meißelbundes. Beim Einsatz des Rammbohrgerätes in weichen Böden wird die Schlagenergie des Schlagkolbens somit entweder über die Stirnfläche der Gehäusespitze oder über den gehäusefesten Innenkragen weitergeleitet.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt den vorderen Teil einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Rammbohrgerätes; und
Fig. 2 im Längsschnitt den vorderen Teil einer zweiten Ausführung eines Rammbohrgerätes gemäß der Erfindung.

Von einem Rammbohrgerät 1 ist lediglich der vordere Teil eines insgesamt rohrförmigen Gehäuses 2 dargestellt. Im Gehäuse 2 ist ein nur mit seinem vorderen Ende dargestellter Schlagkolben 3 hin- und hergehend beweglich geführt. Der Schlagkolben 3 erhält seine Schlagenergie durch Zufuhr von Druckluft zum Gehäuse 2. Da es sich hierbei um bekannte Maßnahmen und Konstruktionen handelt, ist insoweit auf die Darstellung des hinteren Teils des Gehäuses 2 verzichtet worden.
Bei dem Rammbohrgerät 1 ist das Hauptgehäuse 2 an seinem in Schlagrichtung 4 vorderen Ende mit einem Innengewinde 5 versehen, in das eine Gehäusespitze 6 mit einer zapfenartigen Gewindeverlängerung 7 eingeschraubt ist. In einer Axialbohrung 8 der Gehäusespitze 6 ist ein an seinem vorderen Ende als Schlagspitze 9 ausgebildeter Meißel 10 geführt. Die Schlagspitze 9 ist mit einem Stufenkopf 11 versehen, der mittels Stiften 12 am Meißel 10 befestigt ist. Die Stifte 12 durchdringen dabei eine Gehäusebohrung 13 der Gehäusespitze 6.
In der Gehäusebohrung 13 ist außerdem ein Bund 14 des Meißels 10 angeordnet; der Bund 14 berührt in der dargestellten Ausgangslage den von der Gehäusebohrung 13 definierten hinteren Anschlag 15. Ein Zapfen 16 des Meißels 10 erstreckt sich durch die Gewindeverlängerung 7 der Gehäusespitze 6 und ragt in den Arbeitsraum 17 des Schlagkolbens 3 hinein. Die Vorkraglänge 18 des Zapfens 16 ist kleiner als der maximale Hubweg 19 des Meißels 10 in Schlagrichtung 4; der Hubweg 19 ergibt sich aus dem Weg, den der Meißelbund 14 aus der dargestellten hinteren Anschlaglage bis zu den gleichzeitig den vorderen Anschlag 20 definierenden Stiften 12 theoretisch zurücklegen könnte. Da jedoch die Vorkrag länge 18 kleiner als der Hubweg 19 ist, trifft der Schlagkolben 3 nach einem der Vorkraglänge 18 entsprechenden Hub des Meißels 10 voll auf die Stirnfläche 21 der Gehäusespitze 6, wobei sich der Meißel 10 dann nicht mehr weiter vorwärts bewegen und der Bund 14 die Stifte 12 bzw. den vorderen Anschlag 20 nicht erreichen kann.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, trennt ein mit dem Gehäuse 102 einstückiger, mit einer axialen Durchgangsbohrung 22 versehener Innenkragen 23 einen Arbeitsraum 117 des Schlagkolbens 103 von einer in Arbeits- bzw. Schlagrichtung 104 stirnseitig offenen Gehäusebohrung 24. Die Gehäusebohrung 24 weist einen vorderen Abschnitt mit einem Innengewinde 25 auf, in das eine Gehäusespitze 106 mit einer zapfenartigen Gewindeverlängerung 107 eingeschraubt ist. In einer Axialbohrung 108 der Gehäusespitze 106 ist ein an seinem vorderen Ende als Schlagspitze 109 ausgebildeter Meißel 110 geführt. Ein am Meißel 110 in Schlagrichtung 104 hinter der Schlagspitze 109 mittels Stiften 112 befestigter Stufenkopf 111 umschließt mit einem Ringkragen 26 die Gehäusespitze 106; der Stufenkopf 111 verschiebt sich relativ gegenüber der Gehäusespitze 106, wobei er mit der Krageninnenfläche auf der Gehäusespitze 106 gleitet.
An dem der Schlagspitze 109 abgewandten Ende weist der Meißel 110 einen Bund 114 und einen die Durchgangsbohrung 22 des Innenkragens 23 durchdringenden, bis in den Arbeitsraum 117 des Schlagkolbens 103 vorkragenden Zapfen 116 auf. In der dargestellten Ausgangslage bzw. Endstellung vor dem Arbeitshub hält eine Druckfeder 27 den Bund 114 in Anlage gegen einen von dem Innenkragen 23 definierten, hinteren Anschlag 115; die Druckfeder 27 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 28 der in das Gehäuse 102 eingeschraubten Verlän gerung 107 der Gehäusespitze 106 angeordnet. Die Vorkraglänge 118, d.h. das Maß, mit dem der Zapfen 116 aus dem Innenkragen 23 in den Arbeitsraum 117 des Schlagkolbens 103 hineinragt, ist kleiner als der maximale Hubweg 119 des Meißels 110. Aufgrund der Differenz zwischen der Vorkraglänge 118 und dem Hubweg 119 trifft der den Meißel 110 in Schlagrichtung 104 vorwärtsbewegende Schlagkolben 103 nach einem der Vorkraglänge 118 entsprechenden Hub des Meißels 110 auf den Innenkragen 23, der dann mit der Stirnfläche des Zapfens 116 eine bündig abschließende Schlagfläche bietet. Die Schlagenergie des Schlagkolbens 103 wird über den Innenkragen 23 in das Gehäuse 102 eingeleitet. Der Bund 114 hat sich dabei dem durch die Gehäusespitze 106 definierten vorderen Anschlag 120 zwar entsprechend dem Maß der Vorkraglänge 118 des Zapfens 116 angenähert; erreichen kann der Bund 114 den vorderen Anschlag 120 allerdings nicht.

Claims

1. Rammbohrgerät mit in einem rohrförmigen Gehäuse verschiebbaren Schlagkolben, einem verschiebbaren, durch eine Gehäusespitze hindurchgeführten Meißel, der mit einem Bund in einer einen vorderen und einen hinteren, den Hubweg des Meißels begrenzenden Anschlag aufweisenden Gehäusebohrung geführt und mit einem in den Arbeitsraum des Schlagkolbens hineinragenden Zapfen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkraglänge (18, 118) des Zapfens (16, 116) kleiner als der maximale Hubweg (19, 119) des Bundes (14, 114) zwischen den Anschlägen (15, 20; 115, 120) ist.

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Gehäuse (2, 102) einstückiger Innenkragen (23) den hinteren Anschlag (115) bildet.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkragen (23) und die Stirnfläche (120) einer in das Gehäuse (2, 102) eingeschraubten Gehäusespitze (106, 107) die Gehäusebohrung (24) begrenzen.

4. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (27) in einer Ausnehmung (28) der Gehäusespitze (106, 107) angeordnet ist.