EP2393992B1

EP2393992B1 - Ramme mit wirbelstromkupplung

Info

Publication number: EP2393992B1
Application number: EP10702628.8A
Authority: EP
Inventors: Mario Prütz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: DE102009007916A1; EP2393992A1; PL2393992T3; ES2432496T3; WO2010089096A1

Description

Die Erfindung betriff eine Ramme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Steuerung für eine derartige Ramme.
Derartige Rammen oder Rammvorrichtungen werden beispielsweise zum Verdichten von Böden oder beispielsweise sonstiger Baumaterialien, insbesondere aber zum Eintreiben von Pfählen oder Pfahlrohren oder Ähnlichem verwendet. Derartige Rammen weisen ein Rammgewicht mit einer Stoßfläche auf, welches auf den Boden beziehungsweise den Pfahl, das Pfahlrohr oder Ähnliches und eine hierdurch zur Verfügung gestellte Gegenstoßfläche einwirkt, und so den Boden verdichtet beziehungsweise den Pfahl, das Pfahlrohr oder Ähnliches in den Boden eintreibt. Das Rammgewicht wird dabei üblicherweise als Freifallgewicht ausgebildet, wobei der freie Fall durch Trägheiten der mitbewegten Massen als auch durch Reibung abgebremst wird.
Ein besonderes Problem derartiger Rammen ist einerseits die Bildung eines Schlappseils, was zur Folge haben kann, dass das Seil Rillen einer Seiltrommel einer Seilwinde überspringt beziehungsweise nach dem Aufprall des Fallgewichtes nacheilt und es dadurch zu Beschädigungen kommt. Darüber hinaus werden aufgrund der hohen Beschleunigung und der hohen Masse der eingesetzten Rammgewichte die bewegbaren Massen der eingesetzten Seilwinden und deren Motoren einschließlich möglichen Kupplungen stark belastet, wodurch diese kostenintensiven Bauteile einem starken Verschleiß ausgesetzt sind.
Aus der EP 0 413 189 A1 ist eine Ramme gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 bekannt, die eine Steuerung einer Seiltrommel einer Winde für ein an das Seil angehängtes, frei herab fallendes Rammgewicht betrifft. Diese Druckschrift beschreibt eine Ramme mit einem Rammgewicht, einem Seil, an dem das Rammgewicht angebracht ist, und einer Seilwinde, die eine Trommel für das Seil, einen Motor für die Trommel und eine Kupplung zwischen Trommel und Motor aufweist. Bei dieser bekannten Seilwinde ist die Kupplung als Lamellenkupplung ausgebildet, die durch eine Druckfeder geschlossen und durch eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit, welche die Druckfeder entlastet, geöffnet wird.
Diese bekannte Ramme weist den Nachteil auf, dass der Verschleiß der Lamellenkupplung verhältnismäßig groß und die Ansteuerbarkeit der Lamellenkupplung verhältnismäßig langsam ist, so dass nur eine niedrige Schlagfrequenz erzielt werden kann. weiter zeigf DE 10 2007 062301 A eine Ramme gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ramme der eingangs genannten Art, die eine verbesserte Energieeffizienz aufweist und eine höhere Schlagrate ermöglicht, sowie eine Steuerung für eine derartige Ramme zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ramme gemäß Anspruch 1 und durch eine Steuerung gemäß Anspruch 5. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung schlägt bei einer Ramme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor, dass die Kupplung eine Wirbelstromkupplung umfasst. Vorzugsweise besteht die Kupplung aus einer Wirbelstromkupplung. Die Wirbelstromkupplung ist bevorzugt vom elektromagnetischen Typ.
Die vorgeschlagene Ramme weist im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Rammen und insbesondere zu der aus der EP 0 413 189 A1 bekannten Ramme den Vorteil auf, dass sie energieeffizienter und mit höherer Rammfrequenz arbeiten kann und einen geringeren Verschleiß der sehr stark beanspruchten Kupplung aufweist. Die Ramme ist feiner und genauer steuerbar als Rammen nach dem Stand der Technik. Auch wird das Abtrommeln des Seils von der Winde geregelt, anders als bei einem reinen Freifall durch Rammen nach dem Stand der Technik.
Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Bremse, vorzugsweise eine Wirbelstrombremse und/oder eine Feststellbremse, mit der Trommel verbunden ist. Mit der Wirbelstrombremse kann bevorzugt die Drehung der Trommel beim Abtrommeln des Seils nach Bedarf verzögerungsfrei, genau und verschleißarm nach Bedarf abgebremst werden. Vorzugsweise kann mit der Feststellbremse der Motor nach Erreichen einer gewünschten Hubhöhe des Rammgewichts entlastet werden.
Vorteilhafterweise werden bei Auslösen des Freifalls die Bremsen geöffnet und die Kupplung zumindest teilweise geöffnet oder deaktiviert. Über ein teilweises Deaktivieren oder Öffnen der Kupplung kann die Abtrommelung der vorgebbaren Seillänge gezielt vorgenommen werden. Die Vorsehung einer Bremse hingegen ermöglicht in einer vorteilhaften Weiterbildung eine spezifische Einstellung einer Bremskraft, wie nachfolgend noch ausgeführt werden wird.
Die Wirbelstromkupplung und/oder die Wirbelstrombremse können nach Bedarf auf beliebige Art und Weise mit elektrischer Energie versorgt werden. Bevorzugt kann ein Stromgenerator vorgesehen sein, der von dem Motor angetrieben wird und die Wirbelstromkupplung und/oder die Wirbelstrombremse speist.
Die Ramme kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise gesteuert werden. Vorzugsweise kann eine Steuerung vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, dass sie zur Durchführung eines Rammschlags eine vorgebbare Seillänge berechnet, die gleich der Summe aus einem Rammfortschritt eines vorherigen Rammschlags und aus der Hubhöhe des Rammgewichts ist, und bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts die Seilwinde derart ansteuert, dass das Seil mit der vorgebbaren Länge abgetrommelt wird. Dadurch kann eine Schlappseilbildung minimiert und die Energieeffizienz und Rammfrequenz erhöht werden.
Die abtrommelbare Seillänge kann gegebenenfalls korrigiert werden aufgrund berechneter Tendenzwerte.
Es kann vorgesehen sein, dass die vorgeschlagene Ramme einen Hydraulikzylinder aufweist, der an seinem einfahrbaren und ausfahrbaren Ende eine Umlenkrolle trägt, über die das Seil läuft. Durch Einfahren und Ausfahren des Hydraulikzylinders kann die Hubhöhe schnell und genau nach Bedarf eingestellt werden.
Die Erfindung schlägt außerdem eine Steuerung für eine der vorgeschlagenen Rammen vor, wobei zur Durchführung eines Rammschlags bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts das Seil mit einer vorgebbaren Länge abgetrommelt wird, die gleich der Summe aus einem Rammfortschritt eines vorherigen Rammschlags und aus der Hubhöhe des Rammgewichts ist. Diese Steuerung ermöglicht eine Minimierung der Schlappseilbildung sowie eine Erhöhung der Energieeffizienz und Rammfrequenz der Ramme. Wegen der Einspeisung des Wertes eines vorherigen Rammfortschritts bei vorgegebener Hubhöhe des Rammgewichts kann der erzielbare Rammfortschritt bei einem aktuellen Rammschlag über die gesamte, aus dem vorherigen Rammfortschritt berechneten vorgebbaren Länge ungebremst und folglich mit hoher Effizienz erfolgen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts" stets, dass das Deaktivieren oder Öffnen der Wirbelstromkupplung und das Öffnen oder Lösen der Feststellbremse, falls vorhanden, nach Bedarf kurz vor oder in etwa gleichzeitig zu dem Auslösen des Freifalls erfolgen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei einem zusätzlichen Rammfortschritt im Vergleich zu dem vorherigen Rammfortschritt nach Abtrommelung über die vorgebbare Seillänge die mindestens eine Bremse, vorzugsweise die Wirbelstrombremse, auf eine vorgebbare, insbesondere reduzierte Bremskraft eingestellt, die Kupplung deaktiviert oder geöffnet und Seil entsprechend dem positiven zusätzlichen Rammfortschritt abgetrommelt. Die mindestens eine Bremse, vorzugsweise die Wirbelstrombremse, fällt dabei vorteilhafterweise mit einer Bremskraft ein, die das Seil nach dem Aufprall des Freifallgewichts und der zusätzlichen positiven Seilentnahme über den Rammfortschritt einer Tendenzmessung hinaus straff hält. Weist beispielsweise die Bremse, vorzugsweise die Wirbelstrombremse, eine Bremskraft von 200 kN auf, so wird eine Bremskraft von beispielsweise maximal bis zu 40 kN eingestellt. Der Einfall der Bremse mit einer reduzierten Bremskraft und das Deaktivieren oder Öffnen der Kupplung erfolgt dabei vorteilhafterweise in etwa gleichzeitig, jedoch kann auch zunächst die Bremse einfallen und nachfolgend die Kupplung öffnen. Dieses erfolgt dann vorteilhafterweise innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne. Durch diese Ausbildung der Steuerung wird vorteilhafterweise erzielt, dass der Motor aufgrund des Deaktivierens oder Öffnens der Kupplung einen verringerten Verschleiß aufweist und zudem der auftretende zusätzliche Rammfortschritt nicht durch Einfallen der Bremse mit voller Bremskraft verschenkt und somit die Effizienz der vorgeschlagenen Steuerung nicht vermindert wird. Tritt umgekehrt kein positiver zusätzlicher Rammfortschritt auf, sondern ist der Rammfortschritt des gegenwärtigen Rammschlages geringer als der Rammfortschritt des vorherigen Rammschlages, so erschlafft das Seil über eine durch diese Differenz vorgegebene Seillänge. Ein Einfallen der Bremse mit reduzierter Bremskraft und ein Deaktivieren oder Öffnen der Kupplung ist in diesem Fall nicht notwendig, kann jedoch gleichwohl erfolgen, wobei jedoch durch ein solchermaßen erzieltes und im Folgenden als negativer zusätzlicher Rammfortschritt angesprochenes Ereignis eine weitere Abtrommelung des Seils unter mit reduzierter Bremskraft eingefallener Bremse nicht erfolgt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorgeschlagenen Ramme oder Steuerung wird nach einem Rammschlag das Seil straff gezogen. Durch die Straffung des Seils ist letztendlich die Weglänge des Seils für einen Rammschlag bestimmbar, so dass sich für einen nachfolgenden Rammschlag unter Berücksichtigung der Hubhöhe des Rammgewichts eine vorgebbare abzutrommelnde Seillänge ermitteln lässt. Vorteilhafterweise wird zur Straffung des Seils die Kupplung zumindest teilweise aktiviert oder geschlossen. Vorteilhafterweise wird über das Auftrommeln des Seils mit der Seilwinde die Seillänge des vorherigen Rammfortschritts bestimmt. Bevorzugt erfolgt eine Bestimmung des vorherigen positiven oder negativen Rammfortschritts durch Messung der Seillänge des schlaffen Seils bis zu dessen Straffung. Nach Straffung des Seils fällt vorteilhafterweise die Bremse ein.
Der erste Rammschlag einer Ramme mit einer der vorgeschlagenen Steuerungen wird vorteilhafterweise ausgeführt ausgehend von einem auf einem Rammgut, beispielsweise Boden oder Pfahl etc. mit einem auf eine hierdurch gebildete Gegenstoßfläche aufgestellten Rammgewicht, so dass dessen Stoßfläche auf der Gegenstoßfläche zu liegen kommt. Das Seil wird über die Seilwinde straff gezogen, wobei die Bremse geöffnet und die Kupplung aktiviert oder geschlossen ist. Anschließend wird das Rammgewicht durch eine Seilverkürzung angehoben, wobei die Hubhöhe des Rammgewichts gemessen wird. Die Messung kann durch fotooptische, mechanische und/oder elektronische Sensorik erfolgen. Nachfolgend wird der Freifall durch Deaktivieren der Kupplung zur Freigabe des Seils ausgelöst. Gleichzeitig wird die Bremse geöffnet gehalten und Seil nachgesteuert. Vor dem Auftreffen des Freifallgewichts ist die Kupplung inaktiv und die Winde wird teilweise eingebremst. Das Freifallgewicht verfügt nunmehr über eine ausreichende Seillänge, die nach dem Rammfortschritt weitestgehend zur Straffung des Seils führen wird. Da beim ersten Rammschlag noch keine Seillänge für den Rammfortschritt von einem vorherigen Rammschlag vorgegeben werden kann, ist eine Länge frei vorregelbar. Beim folgenden Rammschlag erkennt die Steuerung eine Tendenz und beeinflusst die vorgegebene Seillänge entsprechend dem zu erwartenden Rammfortschritt.
Nach Vollendung des ersten Rammschlags wird die Kupplung geschlossen oder aktiviert, die teilweise Einbremsung aufgehoben und das Seil gestrafft. Es wird die Seillänge zur Straffung des Seils mit dem Seilbedarf des vorherigen Rammschlags verglichen und die Seilfreigabe für den folgenden Rammschlag bestimmt. Dabei wird die Seillängenmessung zur Ergänzung der Berechnungen für den Rammfortschritt und die notwendige Seillängenvorwahl für den folgenden Rammschlag ausgeführt und die Bremse fällt wieder ein.
Für den zweiten und die folgenden Rammschläge wird das Rammgewicht gehoben, die Hubhöhe des Rammgewichts gemessen, nachfolgend der Freifall des Rammgewichts ausgelöst, wobei die Bremse geöffnet und die Kupplung aktiviert oder geschlossen ist, so dass Seil von der Seilwinde abgetrommelt werden kann entsprechend der Hubhöhe des Rammgewichts zuzüglich des im ersten Rammschlag beziehungsweise den weiteren vorhergehenden Rammschlägen erzielten, gegebenenfalls korrigierten Rammfortschritts. Nach Abtrommelung einer entsprechenden Seillänge wird die Bremse der Seilwinde teilweise geschlossen, bevorzugt gleichzeitig wird die Kupplung deaktiviert oder geöffnet, so dass bei einem positiven zusätzlichen Rammfortschritt nunmehr das Rammgewicht zusätzliches Seil von der Seilwinde abziehen kann. Auch hierdurch wird, wie bereits vorstehend beschrieben, die Winde nicht beschleunigt als auch einem Verschleiß des Motors der Seilwinde vorgebeugt.
Nachfolgend diesem zweiten oder weiteren Rammschlag wird dann die Kupplung wieder aktiviert oder geschlossen, das Seil gestrafft, der Rammfortschritt hierdurch gemessen, und die Bremse fällt ein. Dieser zweite und weitere Schritt kann beliebig oft wiederholt werden, bis die gewünschte Rammtiefe erzielt ist. Mittels der erfindungsgemäßen Steuerung ist es vorteilhafterweise möglich, mindestens 5 Schläge pro Minute, weiter bevorzugt mindestens 10 Schläge pro Minute, weiter bevorzugt mehr als 13 Schläge pro Minute durchzuführen. Die Kupplung ist vorteilhafterweise zwischen einem Windengetriebe und dem Motor angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hubhöhe des Rammgewichts bei einem jeden Rammschlag im wesentlichen konstant gehalten. Eine Kontrolle der Hubhöhe kann dabei über eine Messvorrichtung erfolgen. Die Messvorrichtung weist dabei bevorzugt mindestens einen, weiter bevorzugt mindestens zwei entsprechende Sensoren an der Ramme auf.
Vorteilhafterweise entspricht die Hubhöhe des Rammgewichts zumindest einer Teillänge einer Kolbenstange eines zwischen Seilwinde und Rammgewicht angeordneten und mit dem Seil verbindbaren Hydraulikzylinders. Durch Zwischenschaltung eines Hydraulikzylinders kann der Hub des Rammgewichts mit exakter Bestimmung der Hubhöhe erfolgen, und zudem eine hohe Anzahl an Rammschlägen verwirklicht werden. Vorteilhafterweise ist dabei die Kolbenstange des Hydraulikzylinders mindestens so schnell bewegbar, wie das Rammgewicht fällt, bevorzugt ist die Fallzeit des Rammgewichts länger als die Ausfahrzeit der Kolbenstange aus dem Hydraulikzylinder. Eine dabei kurzfristigst entstehende Erschlaffung des Seils fällt kaum ins Gewicht, und kann im Übrigen auch durch eine Einstellung der Ausfahrzeit der Kolbenstange des Hydraulikzylinders in Hinblick auf die jeweilige Ramme spezifisch eingestellt beziehungsweise durch die Steuerung berücksichtigt und hierdurch minimiert werden. Vorteilhafterweise ist zur Messung der Hubhöhe mindestens ein Sensor an der Oberseite der Umlenkrolle des Hydraulikzylinders angeordnet. Durch die vorgeschlagene Ramme oder Steuerung ist es weiter vorteilhafterweise ermöglicht, aufgrund der Bestimmung des Rammfortschritts mehrerer Rammschläge (mindestens zweier) eine Mittelung vorzunehmen oder aber eine Tendenz in Hinblick auf die vorgegebenen Eigenschaften des Bodens zu erkennen, und hierauf zu reagieren. Hierzu ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass zur Ermittlung einer Tendenz die Rammfortschritte der vorherigen mindestens zwei Rammschläge eingerechnet werden. Bevorzugt erfolgt eine Tendenzermittlung auf Grundlage der vorherigen mindestens drei, weiter bevorzugt mindestens vier, noch weiter bevorzugt fünf, und einer weiter bevorzugten Ausführungsform auf Grundlage sämtlicher vorheriger Rammschläge. Vorteilhafterweise werden die Tendenzwerte bei der Vorgabe der abtrommelbaren Seillänge eingerechnet, und diese somit korrigiert, soweit notwendig. Hierdurch ist eine intelligente Steuerung ermöglicht, die nicht nur ausschließlich auf Grundlage von einem oder zwei vorherigen Rammschlägen und den mit diesen erzielten Rammfortschritten die Länge des abtrommelbaren Seils ermöglicht vorzugeben, sondern es kann zugleich in Hinblick auf die spezifischen Bodenbeschaffenheiten individuell Rücksicht genommen werden, solange und soweit eine Tendenz aus den ermittelten Tendenzwerten feststellbar ist. Hierdurch erfolgt letztendlich eine Korrektur der vorgebbaren Seillänge. Die vorgeschlagene Steuerung kann dabei beispielsweise als SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) bzw. PLC (Programmable Logic Controller) ausgebildet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das Öffnen und Schließen der Wirbelstromkupplung und/oder das Öffnen und Einfallen der Bremsen elektrisch und/oder das Einfahren und Ausfahren des Hydraulikzylinders hydraulisch, vorzugsweise mittels Logikventilen, gesteuert wird.
Die Steuerung kann gegebenenfalls auch berücksichtigen, dass Rammfortschritte, welche aufgrund Einbruch in zum Bespiel Kavernen erfolgen, als singuläre Ereignisse nicht berücksichtigt werden für die Bestimmung der abtrommelbaren Seillänge für den nächsten Rammschlag, sondern dass dann zum Beispiel der Rammfortschritt des vorvorherigen Rammschlags eingerechnet wird.
Wird die vorgeschlagene Steuerung nun in einer Ramme vorgesehen, bei welcher zwischen Seilwinde und Rammgewicht zusätzlich ein Hydraulikzylinder angeordnet ist, so erfolgt die Rammsteuerung im wesentlichen wie vorstehend beschrieben, nur dass die Hubhöhe des Rammgewichts bestimmt wird letztendlich über eine Teillänge der Kolbenstange, insbesondere bezogen auf deren Länge im vollständig ausgefahrenen Zustand des Hydraulikzylinders. Über die vorgeschlagene Steuerung wird dann zusätzlich das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange des Hydraulikzylinders gesteuert. Somit erfolgt die Hebung des Rammgewichts durch Einfahren des Kolbens des Hydraulikzylinders in das Zylindergehäuse. Aufgrund eines positiven oder negativen Rammfortschritts vorliegendes schlaffes Seil wird über die Seilwinde durch die vorgeschlagene Steuerung gestrafft, und dabei der Wert dieses Rammfortschritts bestimmt, welcher auch negativ im Verhältnis zum vorherigen Rammfortschritt im Falle eines negativen Rammfortschritts sein kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden. Zeichnungen näher erläutert werden. Die darauf hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen verbunden werden. Die Einzelheiten in den Figuren sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1:: eine Seitenansicht einer Ramme in einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2:: eine Rückansicht der Ramme der Fig. 1; und
Fig. 3:: eine schematische Darstellung der Ramme der Fig. 1 und 2.

In der Fig. 1 ist eine Rammvorrichtung oder Ramme 10 in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Seilwinde 12 dargestellt, von welcher ein Seil 16 über eine in einem oberen Bereich eines Mäklers 11 angeordnete erste Umlenkrolle 22 zu einer in einem Kopfbereich eines Hydraulikzylinders 18 angeordneten Umlenkrolle 20 geführt und von dieser über einen Kopfbereich 24 und mindestens eine dort angeordnete weitere Umlenkrolle 26 auf die andere Seite des Mäklers 11 geführt und dort mit dem als Rammbär ausgebildeten, im Mäkler 11 aufgenommenen Rammgewicht 14 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Betonierkübel 15 vorgesehen.
Die Fig. 1 zeigt hier den Hydraulikzylinder 18 mit eingefahrenem Kolben und gehobenem Rammgewicht 14. Die an dem Seil 16 angeordneten Pfeile sollen lediglich der besseren Orientierung zur Verdeutlichung des Verlaufs desselben dienen.
Die Fig. 2 zeigt die Ramme 10 gemäß der Fig. 1 in einer Rückansicht, aus welcher insbesondere die leicht in Hinblick auf eine Mittelachse des Mäklers 11 versetzte Anordnung des Hydraulikzylinders 18 und entsprechend der Anordnung der ersten Umlenkrolle 22 erkennbar ist.
Fährt die im Hydraulikzylinder 18 aufgenommene Kolbenstange in Richtung auf den Kopfbereich 24 des Mäklers 11 aus, so wird das Seil 16 über die entsprechende Wegstrecke des Rammgewichts 14 nach unten bewegt. Erfolgt dabei das Ausfahren der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 18 schneller als der Fall des Rammgewichts 14, so werden zusätzliche Brems- und Reibungseffekte vermieden und der freie Fall des Rammgewichts 14 durch den Hydraulikzylinder 18 nicht beeinträchtigt. ###Während des freien Falls wird das Seil 16 von der Seilwinde 12 nach Öffnen der hier nicht gezeigten Bremsen der Seilwinde 12 durch vorteilhafterweise vorgesehene Logikventile innerhalb der hier nicht gezeigten Steuerung der Ramme 10.
In der Fig. 3 ist die Ramme 10 mit einigen ihrer nachfolgend näher beschriebenen Bestandteile schematisch dargestellt. Die Ramme 10 weist wie oben bereits beschrieben das Rammgewicht 14, das Seil 16, an dem das Rammgewicht 14 angebracht ist, und die Seilwinde 12 auf. Die Seilwinde 12 weist eine Trommel 13 für das Seil 16, einen Motor 17 für die Trommel 13 und eine Wirbelstromkupplung 19 zwischen der Trommel 13 und dem Motor 17 auf.
Die Ramme 10 weist außerdem einen Wirbelstrombremse 21 und eine Feststellbremse 23 auf, die parallel wirkend mit der Trommel 13 verbunden sind. Die Ramme 10 weist darüber hinaus einen Stromgenerator 25 auf, der von dem Motor 17 angetrieben wird und die Wirbelstromkupplung 19, die Wirbelstrombremse 21 und die Feststellbremse 23 speist.
Die Ramme 10 weist des Weiteren eine Steuerung 27 auf, die ebenfalls von dem Stromgenerator 25 gespeist wird und steuertechnisch mit der Trommel 13, dem Motor 17, dem hier nicht dargestellten Hydraulikzylinder 18, der Wirbelstromkupplung 19, der Wirbelstrombremse 21, der Feststellbremse 23 und dem Stromgenerator 25 verbunden ist. Bei aktivierter oder geschlossener Wirbelstromkupplung 19 kann das Drehmoment des Motors 17 nach Bedarf durch entsprechende Ansteuerung durch die Steuerung 27 ganz oder zu einem beliebigen Anteil auf die Trommel 13 übertragen werden.
Die Steuerung 27 ist derart ausgebildet, dass sie zur Durchführung eines Rammschlags eine vorgebbare Seillänge berechnet, die gleich der Summe aus einem Rammfortschritt eines vorherigen Rammschlags und aus der Hubhöhe des Rammgewichts 14 ist, und bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts 14 die Seilwinde 12 derart ansteuert, dass das Seil 16 mit der vorgebbaren Länge abgetrommelt wird. Die Steuerung 27 kann die Rammfortschritte der jeweiligen Rammschläge und die Hubhöhe beispielsweise durch sensorische Abtastung der Drehungen der Trommel 13 und/oder der Drehungen wenigstens einer der Umlenkrollen 20, 22, 26 ermitteln.
Während des Hubvorgangs wird, sobald die gewünschte Hubhöhe erreicht ist, der Freifall des Rammgewichts 14 dadurch ausgelöst, dass die Steuerung 27 die Wirbelstromkupplung 19 deaktiviert oder öffnet und die Wirbelstrombremse 21 deaktiviert oder geöffnet lässt, so dass sich nun die Trommel 13, angetrieben durch die Gewichtskraft des Rammgewichts 14, frei drehen kann. Sobald die Steuerung 27 durch Abtasten der Drehung der Trommel 13 erkannt hat, dass die vorgebbare Seillänge erreicht worden ist, aktiviert oder schließt sie die Wirbelstrombremse 21, so dass die Drehung der Trommel 13 abgebremst wird. Zum anschließenden Auftrommeln des Seils 16 und Hochziehen des Rammgewichts 14 deaktiviert oder öffnet die Steuerung 27 die Wirbelstrombremse 21 und aktiviert oder schließt die Wirbelstromkupplung 19 und steuert den Motor 17 an, um die Trommel 13 in Auftrommelrichtung anzutreiben. Sobald die Steuerung 27 durch Abtasten der Drehung der Trommel 13 erkannt hat, dass eine gewünschte Hubhöhe des Rammgewichts 14 erreicht worden ist, deaktiviert oder öffnet die Steuerung 27 wieder die Wirbelstromkupplung 19 und lässt die Wirbelstrombremse 21 deaktiviert oder geöffnet und hält den Motor 17 an. Dadurch kann im direkten Anschluss der nächste Rammschlag durch Auslösen des nächsten Freifalls gestartet werden.

Claims

Ramme (10), mit
- einem Rammgewicht (14);

- einem Seil (16), an dem das Rammgewicht (14) angebracht ist;

- einer Seilwinde (12), die eine Trommel (13) für das Seil (16), einen Motor (17) für die Trommel (13) und eine Kupplung (19) zwischen Trommel (13) und Motor (17) aufweist;
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Kupplung eine Wirbelstromkupplung (19) umfasst.
Ramme (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirbelstrombremse (21) und/oder eine Feststellbremse (23) mit der Trommel (13) verbunden ist.
Ramme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromgenerator (25) vorgesehen ist, der von dem Motor (17) angetrieben ist und die Wirbelstromkupplung (19) und/oder die Wirbelstrombremse (21) speist.
Ramme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (27) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass sie zur Durchführung eines Rammschlags:
- eine vorgebbare Seillänge berechnet, die gleich der Summe aus einem Rammfortschritt eines vorherigen Rammschlags und aus der Hubhöhe des Rammgewichts (14) ist; und

- bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts (14) die Seilwinde (12) derart ansteuert, dass das Seil (16) mit der vorgebbaren Seillänge abgetrommelt wird.
Ramme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikzylinder (18) vorgesehen ist, der an seinem einfahrbaren und ausfahrbaren Ende eine Umlenkrolle (20) trägt, über die das Seil (16) läuft.
Steuerung (27) für eine Ramme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:
- zur Durchführung eines Rammschlags bei Auslösen eines Freifalls des Rammgewichts (14) das Seil (16) mit einer vorgebbaren Seillänge abgetrommelt wird, die gleich der Summe aus einem Rammfortschritt eines vorherigen Rammschlags und aus der Hubhöhe des Rammgewichts (14) ist;

- das Öffnen und Schließen der Wirbelstromkupplung (19) und/oder das Öffnen und Einfallen der Bremsen (21, 23) elektrisch und/oder das Einfahren und Ausfahren des Hydraulikzylinders hydraulisch gesteuert wird.