EP0357752A1 - Rammvorrichtung mit aussermittigem antrieb. - Google Patents

Rammvorrichtung mit aussermittigem antrieb.

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EP0357752A1
EP0357752A1 EP89903462A EP89903462A EP0357752A1 EP 0357752 A1 EP0357752 A1 EP 0357752A1 EP 89903462 A EP89903462 A EP 89903462A EP 89903462 A EP89903462 A EP 89903462A EP 0357752 A1 EP0357752 A1 EP 0357752A1
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ramming device
mass
impact
guides
hydraulic cylinder
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Hans Schnell
Hans Kuhn
Jochen Rusen
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Menck GmbH
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/02—Placing by driving
    • E02D7/06—Power-driven drivers
    • E02D7/10—Power-driven drivers with pressure-actuated hammer, i.e. the pressure fluid acting directly on the hammer structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons

Definitions

  • the invention relates to a ramming device with a plurality of guides and a striking mass movable thereon by means of a hydraulic cylinder.
  • Such a ramming device is known from DE-PS 31 07 140. It has a cylinder-piston unit actuated by pressure medium, which is moved along a guide, in particular a leader, an impact mass guided on sliders or rollers.
  • the pressure-operated cylinder-piston unit is arranged in the middle between two guides.
  • the impact body also has a central, sack-shaped recess for receiving the cylinder-piston unit. When the impact mass, which is attached to the cylinder-piston unit, moves upwards, it dips into the recess.
  • the entire piston-cylinder unit with impact body and guides is arranged within a closed housing.
  • the advantageously short overall length is purchased with the disadvantage of reduced impact energy.
  • the overall weight of the system and the manufacturing effort are disadvantageously increased by the outer steel casing provided to reduce the noise emissions.
  • the object of the invention is to provide a ramming device which, despite being as short as possible, can nevertheless emit high impact energies, the sound emission being to be reduced.
  • the arrangement of the hydraulic cylinder outside the center of the impact mass makes it possible to use impact masses whose weight is not reduced by recesses for an immersing cylinder. Since the piston rod of the hydraulic cylinder acts on the lower end of the impact mass and the cylinder-piston unit is arranged next to the impact mass, the overall length for the ramming device according to the invention is advantageously short.
  • the executives can be reduced even more advantageously if the axes of the guides arranged to the side of the plane of symmetry lie in planes which form an angle of 120 ° or less with respect to one another.
  • the measure has the same effect that the axis of the hydraulic cylinder is arranged within a prism intended to connect the guide axes.
  • the impact mass is not designed to be beam-symmetrical but essentially fold-symmetrical with respect to the plane of symmetry, and thereby the surfaces of the Impact mass on both sides of a plane imagined by the center of gravity, which is approximately equal to the plane of symmetry, results in an advantageously uniform loading of the pile.
  • the impact mass has a cavity with a closed and preferably an open end. wherein the cavity is either filled with lead or with a composite material consisting of a first elastomeric and / or plastic component and a second heavy metal component.
  • the result is a particularly compact construction in which the cylinder is also advantageously protected.
  • Fig. 1 shows an axial section through the ramming device according to the invention
  • Fig. 2 shows a horizontal section through the ramming device according to the invention along the section line II-II.
  • 1 means a ramming device in which the impact mass 2 can be moved laterally on the guides 3, 4 by means of a hydraulic cylinder 5 attached to it and the piston rod 6.
  • the guides 3, 4 are held at their respective ends so that they are parallel to one another.
  • the impact mass 2 has guide openings 9 through which the guides 3, 4 pass.
  • the center of gravity of the impact mass 2 moves on a movement path 10 shown in dash-dotted lines parallel to the guides 3, 4.
  • the ramming device is supported with the support ring 20 on the pile.
  • An elastic intermediate ring 21 is arranged between the base ring 8 and the support ring 20, which inter alia is intended to dampen shocks.
  • the parts 8, 20, 21 act as a ring element which additionally impedes the propagation of the sound waves when the impact mass hits the pile.
  • Hydraulic cylinder 5 with piston rod 6, which is connected to head plate 7 via part 11, is used to drive impact mass 2.
  • the part 11 also serves as a mounting plate for fastening the necessary control elements for the
  • Hydraulic cylinder 5 The free end of the movable piston rod 6 is attached to the striking mass by a suitable coupling 12, so that the striking mass can be moved up and down by the piston rod. As can be seen from the drawing, the cylinder-piston unit attacks the center of gravity 10 of the impact mass 2.
  • the hydraulic cylinder is not only arranged outside the center of gravity of the impact mass 10, but is also arranged within a prism intended to connect the axes of the guide, which is formed by the levels 14 and level 15 shown in broken lines
  • the indentation 18 of the impact mass 2 offers the hydraulic cylinder 5 particularly good protection and thus contributes to avoiding malfunctions.
  • the impact mass 2 has an upwardly open cavity 16 which is filled with composite material 17.
  • a novel ramming device with an off-center drive was thus created, which has an advantageously short overall length and emits less sound.

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Description

Rammvorrichtung mit außermittigem Antrieb Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Rammvorrichtung mit mehreren Führungen und eine daran mittels eines Hydraulikzykinders verschieblich bewegbaren Schlagmasse.
Eine derartige Rammvorrichtung ist aus der DE-PS 31 07 140 bekannt. Sie weist eine druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Emheit auf die längs einer Führung, insbesondere eines Mäklers, eine an Gleitstücken oder auch Rollen geführte Schlagmasse bewegt ist. Die druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Einheit ist mittig zwischen zwei Führungen angeordnet. Zur Verringerung der Baulänge, weist der Schlagkörper außerdem eine zentrische sackförmig ausgebildete Vertiefung zur Aufnahme der Zylinder-Kolben-Emheit auf. Bei der Aufwärtsbewegung der Schlagmasse die an der Zylinder-Kolben-Einheit angehängt ist taucht diese in die Vertiefung ein.
Zur Vermeidung von Schallemissionen ist die gesamte Kolben-Zylinder-Einheit mit Schlagkörper und Führungen innerhalb eines geschlossenen Gehäuses angeordnet.
Die im Schlagkörper vorgesehene zentrische Vertiefung zur Aufnahme der Zyli nder-Kol ben-Emhe it führt zu em<=r nachteiligen Reduzierung des Schlagkörpergewichtε. Die vorteilhaft kurze Baulänge wird mit dem Nachteil verringerter Schlagenergie erkauft. Darüber hinaus wird das Gesamtgewicht der Anlage und der Fertigungsaufwand durch die zur Minderung der Schallemissionen vorgesehene äußere Stahlhülle nachteilig erhöht.
Aufgabe, der Erfindung ist es, eine Rammvorrichtung anzugeben, die bei möglichst kurzer Bauweise trotzdem hohe Schlagenergien abgeben kann, wobei die Schallemission vermindert sein soll.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Anordnung des Hydraulikzylinders außerhalb der Mitte der Schlagmasse erlaubt es, Schlagmassen zu verwenden, deren Gewicht nicht durch Aussparungen für einen eintauchenden Zylinder verringert ist. Da die Kolbenstange des Hydraulikzylinders am unteren Ende der Schlagmasse angreift und die Zylinder-Kolben-Einheit neben der Schlagmasse angeordnet ist, ergeben sich vorteilhaft kurze Baulängen für die erfindungsgemäße Rammvorrichtung.
Bisher war es üblich, den Antrieb für die Schlagmassen zentrisch angreifen zu lassen, damit die Führungskräft. möglichst gering werden. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß durch die außermittige Anordnung des Hydraulikzylinders die Schallemission verringert wird. Dieser Effekt wird dadurch erklärt, daß die außermittige Anordnung zu einer definierten Anlage der Schlagmasse an die Führungen führt, und somit keine Undefinierten Kräfte in den Führungen mehr auf-treten. Das notwendige Spiel innerhalb der Führungen und das unkontrollierte Anschlagen der geführten Schlagmasse an die Führungen wird aber riickblickend für einen Teil der Schallemiεsionen verantwortlich gemacht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn zur Führung der Schlagmasse drei zu ihrer Bewegungsbahn parallele Führungen vorgesehen sind. Die Führungskräfte bleiben trotz außermittiger Anordnung des Hydraulikzylinders beherrschbar. Sie werden weiter vorteilhaft reduziert, wenn die Schlagmasse jeweils in ihren Endbereichen geführt ist.
Als besonders günstig hat sich die Anordnung einer Führung auf der dem Hydraulikzylinder gegenüberliegenden Seite der Schlagmasse erwiesen.
Wenn der Hydraulikzylinder und/oder die Führungen außerhalb der Schlagmasse angeordnet sind, wird die Wartung der Anlage wesentlich erleichtert.
Die Führungskräfte lassen sich noch weiter vorteilhaft verringern, wenn die Achsen der seitlich der Symmetrieebene angeordneten Führungen in Ebenen lieger, die zueinander in einem Winkel von 120° oder kleiner bilden.
In gleicher Weise wirkt die Maßnahme, daß die Achse des Hydraulikzylinders innerhalb eines die Führungsachsen verbindend gedachten Prismas angeordnet ist.
Wenn die Schlagmasse nicht strahlensymmetrisch sondern im wesentlichen zur Symmetrieebene klappsymmetrisch ausgebildet ist, und dabei verzugsweise die Flächen der Schlagmasse beidseitig einer durch die Schwerpunktbahn gedachten Ebene, die senkrecht auf der Symmetrieebene steht, etwa gleich sind, ergibt sich eine vorteilhaft gleichmäßige Belastung des Rammgutes.
In einer besonders schallemissionsarmen Ausgestaltung der Erfindung weist die Schlagmasse einen Hohlraum mit einem geschlossenen und vorzugsweise einem offenen Ende auf. wobei der Hohlraum entweder mit Blei oder mit einem Verbundmaterial gefüllt ist, das aus einer ersten elastomeren und/oder plastischen Komponente und einer zweiten Schwermetallkomponente besteht.
Wenn die Schlagmasse im Bereich des Zylinders eine Einbuchtung aufweist, so ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise, bei der der Zylinder außerdem vorteilhaft geschützt liegt.
Eine zusätzliche Schallreduzierung ergibt sich auch deshalb, weil der Schlagkörper im Bereich der Schlagfläche beim Aufschlag in ihn umgebende Ringelemente des Hammergestells eintaucht, so daß sich das Schlaggeräusch nicht allseitig frei verbreiten kann.
Vorteilhaft schwere Schlagmassen bei optimal geringer Baulänge der Gesamtvorrichtung lassen sich dann erzielen, wenn der Hub des Hydraulikzylinders eine. Länge aufweist, die im wesentlichen der Länge der Schlagmasse entspricht.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch die erfindungsgemäße Rammvorrichtung und
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die erfindungsgemäße Rammvorrichtung entsprechend der Schnittlinie II-II.
In Fig. 1 bedeutet 1 eine Rammvorrichtung, bei der die Schlagmasse 2 seitlich an den Führungen 3. 4 mittels eines daran befestigten Hydraulikzylinders 5 und der Kolbenstange 6 verschieblich bewegbar ist.
Mittels der Kopfplatte 7 und des Fußrings 8 werden die Führungen 3 , 4 an ihren jeweiligen Enden so gehalten, daß sie parallel zueinander stehen. Zur Führung weist die Schlagmasse 2 Führungsöffnungen 9 auf, die von den Führungen 3, 4 durchsetzt werden. Dadurch bewegt sich der Schwerpunkt der Schlagmasse 2 auf einer zu den Führungen 3, 4 parallelen strichpunktiert dargestellten Bewegungsbahn 10.
Die Rammvorriσhtung stützt sich mit dem Abstützring 20 auf dem Rammgut ab. Zwischen Fußring 8 und Abstützring 20 ist ein elastischer Zwischenring 21 angeordnet, der u.a. Stöße dämpfen soll. Die Teile 8, 20, 21 wirken als ein Ringelement, das die Ausbreitung der Schallwellen beim Aufprall der Schlagmasεe auf das Rammgut zusätzlich behindert. Zum Antrieb der Schlagmasse 2 dient der Hydraulikzylinder 5 mit Kolbenstange 6, der über Teil 11 mit der Kopfplatte 7 verbunden ist. Das Teil 11 dient gleichzeitig als Montageplatte zur Befestigung der notwendigen Ansteuerungselemente für den
Hydraulikzylinder 5. Das freie Ende der beweglichen Kolbenstange 6 ist durch eine geeignete ausgebildete Kupplung 12 an der Schlagmasse befestigt, so daß die Schlagmasse von der Kolbenstange auf- und niederbewegt werden kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, greift dabei die Zylinder-Kolben-Einheit außerhalb der Schwerpunktbahn 10 der Schlagmasse 2 an.
Die geometrische Zuordnung der Führungen zur Schwerpunktbahn der Schlagmasse und zur Achse des Hydraulikzylinders ergibt sich aus Fig. 2.
Dabei stellt Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie II-II dar. Deutlich erkennbar ist, daß die Schwerpunktbahn 10 der Schlagmasse, die Achse des Hydraulikzylinders 5 und Achse der Führungsbahn 3 in einer Symmetrieebene 13 liegen. Seitlich von dieser Symmetrieebene sind die Führungen 4 ebenfalls symmetrisch angeordnet. Die Achsen der seitlich der Symmetrieebene. 13 angeordneten Führungen 4 bilden mit der Achse der in der Symmetrieebene 13 gelegenen Führung gedachte Ebenen 14, die unter einem Winkel α zueinanderstehen, der kleiner als 120° ist. Außerdem ist sichtbar, daß der Hydraulikzylinder nicht nur außerhalb der Schwerpunktbahn der Schlagmasse 10 angeordnet ist, sondern sich auch innerhalb eines die Achsen der Führung verbindend gedachten Prismas angeordnet ist, das von den strichpunktiert dargestellten Ebenen 14 und der Ebene 15 gebildet- wird Die Einbuchtung 18 der Schlagmasse 2 bietet dem Hydraulikzylinder 5 einen besonders guten Schutz und trägt so zur Vermeidung von Betriebsstörungen bei.
Die Schlagmasse 2 hat einen nach oben geöffneten Hohlraum 16, der mit Verbundmaterial 17 gefüllt ist.
Es wurde somit eine neuartige Rammvorrichtung mit außermittigem Antrieb geschaffen, die eine vorteilhaft kurze Baulänge aufweist und weniger Schall emittiert.
Bezugszeichenliste
1 Rammvorrichtung 18 Einbuchtung 2 Schlagmasse 19 Ebene 3 Führung 20 Abstützring 4 Führung 21 elastischer Zwischenring 5 Hydraulikzylinder
6 Kolbenstange 7 Kopfplatte 8 Fußring
9 Führungsöffnungen
10 Bewegungsbahn
11 Teil
12 Kupplung
13 Symmetrieebene
14 Ebenen
15 Ebenen
16 Hohlraum 17 Verbundmaterial α Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Rammvorrichtung mit mehreren Führungen (3 4) und einer daran mittels eines Hydraulikzylinders (5. 6) verschi eblich bewegbaren Schlagmasεe (2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Hydraulikzylinder (5, 6) mit seiner Längsachse außerhalb der Schwerpunktbahn (10) der Schlagmasse angeordnet ist.
2. Rammvorrichtung nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur
Führung der Schlagmasse (2) drei zur Bewegungsbahn (10) des Schwerpunktes parallele Führungen (3, 4) vorgesehen sind wobei vorzugsweise die Srhlagmasse (2) jeweils in ihren Endbereichen geführt ausgebildet ist.
3. Rammvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Führungen (4) symmetrisch zu einer von der Achse des Hydraulikzylinders (5) und der Bewegungsbahn (10) des Schwerpunkfes der Schlagmasse (2) σebilπeten Symmetrie-Ebene (13) angeordnet sind
4. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3. d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hydraulikzylinder (5) und/oder die Führungen (3, 4) außerhalb der Schlagmasse (2) angeordnet ist.
5. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achsen der seitlich der Symmetrieebene. (13) angeordneten Führungen (4) mit der in der Symmetrieebene angeordnete Achse einer Führung (3) in Ebenen (14, 15) liegen, die zueinander in einem
Winkel (α) von 120 Grad oder kleiner angeordnet, sind.
6. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Achse des Hydraulikzylinders (5) innerhalb eines die Führungsachsen verbindend gedachten Prismas (13. 14, 15) angeordnet ist.
7. Rammvorrichtung 'nach Anspruch 1 , 2, 3. 4. 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schlagmasse (2} zur symmetri eebene (13) im wesentlichen nur klappsymmetrisch ausgebildet ist.
8. Rammvorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3 , 4, 5, 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlagmasse (2) einen Hohlraum (16) mit. einem geschlossenen und vorzugsweise einem offenen Ende aufweist wobei der Hohlraum (16) mit einem Verbundmaterial (17) befüllt ist. das aus einer ersten elastomeren und /oder plastischen Komponente und einer zweiten Schwermetallkomnonente besteht .
9. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7. d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schlagmasse (2) einen Hohlraum
(16) mit einem geschlossenen und vorzugsweise einem offenen Ende aufweist, wobei der Hohlraum mit Blei gefüllt ist.
10. Rammvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hub des Hydraulikzylinders eine Länge aufweist, die im wesentlichen der Länge der Schlagmasse entspricht
11. Rammvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Flächen der Schlagmasse beidseitig einer durch die
Schwerpunktbahn gedachten Ebene (19), die senkrecht auf der Symmet.rieebene (13) steht, etwa gleich sind.
12. Rammvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schlagmasse im Bereich des Zylinders eine Einbuchtung aufweist.
1? . Rammvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie im Bereich der Schlagfläche beim Aufprall ein die Schlagmasse timgebendes Ringelement aufweist.
EP89903462A 1988-03-16 1989-03-15 Rammvorrichtung mit aussermittigem antrieb Expired - Lifetime EP0357752B1 (de)

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DE3814317 1988-04-28
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EP0357752A1 true EP0357752A1 (de) 1990-03-14
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