EP2767636A1 - Dieselramme - Google Patents

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EP2767636A1
EP2767636A1 EP13155476.8A EP13155476A EP2767636A1 EP 2767636 A1 EP2767636 A1 EP 2767636A1 EP 13155476 A EP13155476 A EP 13155476A EP 2767636 A1 EP2767636 A1 EP 2767636A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
piston
ausklinknocken
operating lever
lever
Prior art date
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Granted
Application number
EP13155476.8A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2767636B1 (de
Inventor
Matthias Heichel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UTM Universal Tiefbau Maschinen Verwaltungs- und Beteiligungsgesellschaft mbH
Original Assignee
UTM Universal Tiefbau Maschinen Verwaltungs- und Beteiligungsgesellschaft mbH
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Publication date
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Priority to EP20130155476 priority Critical patent/EP2767636B1/de
Priority to US14/180,497 priority patent/US20140231115A1/en
Publication of EP2767636A1 publication Critical patent/EP2767636A1/de
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Publication of EP2767636B1 publication Critical patent/EP2767636B1/de
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02D7/12—Drivers with explosion chambers
    • E02D7/125—Diesel drivers

Definitions

  • the invention relates to a piling device comprising a diesel ram with a cylinder, a piston displaceably guided in the cylinder, and a striking piece displaceably guided in the cylinder and a release device according to the preamble of patent claim 1.
  • Piling devices with diesel rams which are also referred to as diesel hammers or diesel bears, are used in particular for foundation work of the construction industry for driving piles of all kinds, such as concrete pillars, iron girders, sheet piling or the like into a ground.
  • the piston is pulled by means of a notching device inside the cylinder up and disengaged at a certain height, whereby it falls under the action of gravity down on the hammer.
  • a fuel pump is actuated by the piston, via which a supply of fuel, in particular of diesel oil takes place.
  • the air in the combustion chamber of the cylinder is compressed and thereby heated so that ignited in the combustion chamber fuel / air mixture, whereupon it burns explosively.
  • the piston is hurled upward again for a new working cycle; at the same time the pile is driven over the hammer in the ground.
  • the notching device for lifting the piston within the cylinder has a driver which engages in an undercut of the piston. After reaching the lifting height required for the start of the driver is moved out of the cylinder chamber via a Ausklinknocken, whereby the piston is released.
  • the notching device is regular, as well as the cylinder led to a leader, especially for short, trackable brokers can it happen here that is moved by an inaccurate tracking of the leader and / or the notching device located on this release device in the direction of Einklinknockens, whereby the driver is unintentionally pivoted into the cylinder. This can cause damage to the piston as well as the release device.
  • a corresponding problem arises, for example, in embodiments in which the driver is arranged on an auxiliary structure directly to the diesel rams. In addition, an unwanted pivoting can also be caused by incorrect operation.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention is based on the object to provide a diesel ram of the aforementioned type, in which an unintentional pivoting of the driver of the notching device is avoided in the cylinder chamber. According to the invention, this object is solved by the features of the characterizing part of patent claim 1.
  • a diesel ram of the aforementioned type in which an unintentional pivoting of the driver of the notching device is avoided in the cylinder chamber.
  • collision area is to be understood here as the area which the operating lever covers over the possible displacement path of the release device. If the Einklinknocken or the operating lever moved out of the collision area, an impact of the operating lever on the Einklinknocken is no longer possible.
  • diesel rammer is to be understood below as any fuel-powered slate.
  • the latching cam and / or the operating lever is designed as a cylinder, preferably as a hydraulic cylinder.
  • a remote-controlled moving out of the Einklinknockens or the operating lever is made possible from the collision area.
  • the Einklinknocken and / or the operating lever can also be formed out of the collision area swiveling or rotatable.
  • the driver in the notching device is designed such that it is locked after swinging in and after swinging out by the operating lever in the respective pivot position. As a result, an unwanted pivoting of the driver is further counteracted.
  • the fuel supply device comprises a pump lever which protrudes into the cylinder so that it is actuated when passing the piston, whereby fuel is introduced to the end face of the hammer, with a Ausklinknocken is provided, which is positionable such that in collision of the operating lever with this Ausklinknocken the piston has not yet passed the pump lever so that no fuel enters the combustion chamber.
  • a "soft", controlled pre-ramming of a pile is made possible, whereby an unintentional drifting of the pile is avoided in soft substrates.
  • the piston can be lifted to the required height for the start and then released, whereby the pump lever is actuated by the piston and thereby fuel is injected into the combustion chamber.
  • the Ausklinknocken is axially slidably disposed on the cylinder and lockable in at least two positions, wherein the determination of the Ausklinknockens in a first position causes a disengagement of the piston in a position after passing the pump lever, the determination of the Ausklinknockens in a second Position a notching of the piston in a position before passing the pump lever causes.
  • the two notching positions "gentle pre-ram" and "start” are made possible by a single, displaceable Ausklinknocken.
  • two Ausklinknocken axially spaced from each other on the cylinder are arranged, wherein the upper, first Ausklinknocken is arranged such that when it collides with the operating lever of the release device, a disengagement of the piston is effected in a position after passing the pump lever and the second lower Ausklinknocken is arranged such that in collision with the operating lever Auskfinkvorides a disengagement of the piston is effected in a position before passing the pump lever, wherein the lower Ausklinknocken is formed such that it can be moved out of the collision region of the operating lever of the release device.
  • the second Ausklinknocken is designed as a cylinder, preferably as a hydraulic cylinder.
  • the cylinder and the release device are slidably mounted on a leader, wherein at least one orthogonal to the pivoting direction of the driver retractable pawl is arranged on the release device, which is positionable under an outside of the cylinder arranged Mitauersteg and on which of the cylinder along of the Gurklers is movable.
  • two pawls are arranged, which are eccentrically connected in such a way with a circular disk, that by rotation of the circular disk, a retraction or extension of the pawls in opposite directions is possible.
  • This allows a simple and reliable positioning of the pawls on the drivers of the cylinder.
  • the opposite arrangement of the pawls counteracts tilting of the cylinder when pulling along the Gurklers.
  • the piling device selected as an exemplary embodiment comprises a diesel ram with a cylinder 2 which is open on both sides and which can regularly have a length of 5 bits 10 meters and a diameter of 0.2 to 1 meter.
  • a piston 3 is slidably disposed in the cylinder 2 a.
  • a coaxial to this impact piece 4 engages slidably in the open lower end of the cylinder 2 a.
  • an annular bearing unit 9 is fixed, in which a central shaft portion 41 of the hammer 4 guided tightly and slidably is having a reduced diameter compared to the inner diameter of the cylinder 2 outer diameter.
  • a striking plate 42 is formed below the cylinder 2 formed, the outwardly directed lower convex boundary surface 43 cooperates in operation with the upper end of a driven-in pile material.
  • a piston portion 44 is formed with a plurality of circumferential, axially spaced sealing rings 91 which run on the inner circumferential surface 21 of the cylinder 2.
  • a combustion space 22 is limited together with the underside of the piston 3 and the inner circumferential surface 21 of the cylinder 2.
  • the combustion chamber 22 of the cylinder 2 facing end face 45 of the hammer 4 is ground flat with a flat fuel trough 46.
  • damping ring 92 is arranged between the striking plate 42 of the hammer 4 and the bearing unit 9 of the cylinder 2.
  • Another damping ring 23 is arranged adjacent to the bearing unit 9 between the top of the bearing unit 9 and the underside of the piston portion 44 of the hammer 4.
  • a mass portion 32 is formed, which extends into the upper portion of the cylinder 2 inside.
  • an injection device 5 On the peripheral wall of the cylinder 2, an injection device 5 is arranged, which comprises a fuel pump 51, which via a line 53 to the injection nozzle 52 is connected. The inlet of the fuel pump 51 is fed via a fuel tank 54 with diesel oil.
  • the fuel pump 51 has a prestressed pump lever 55 projecting into the interior of the cylinder 2, via which it is driven when passing the falling piston 3.
  • the injection nozzle 52 is designed and aligned such that the discharged fuel is injected in a substantially continuous beam approximately centrally on the end face 45 of the striking piece 4.
  • the peripheral wall of the cylinder 2 is penetrated by obliquely upwardly extending working nozzle 23, sucked on the combustion air or combustion gases are discharged.
  • the mass portion 33 of the piston 3 has an engaging shoulder forming an undercut 34 for engagement of a driver 73 of a notching device 7.
  • two carrier webs 28 for engaging the pawls 76 of the release device 7 are furthermore arranged on the cylinder 2.
  • the release device 7 comprises a housing 70, on which a guide 72 is arranged for slidable mounting to a broker 8.
  • a driver 73 is pivotally mounted in the housing 70.
  • the driver 73 is connected to an operating lever 74, via which it is pivotable.
  • a pulley 75 is arranged at its the control lever 74 opposite, upper end of the housing 70.
  • the notching device 7 along the Switzerland Switzerland is movable.
  • the Einklinknocken 26 is positioned on the cylinder 2, that upon actuation of the operating lever 74 when it stops at the Einklinknocken 26 of the driver 73 is pivoted below the undercut 33 of the piston 3 by an introduced into the cylinder 2 slot 27 in the interior of the cylinder 2.
  • the operating lever 74 is provided on its side facing the Einklinknocken 26 side end with a radius, which he better along the Einklinknockens 26 slides along.
  • a recess 71 is formed in the housing 70 of the notching device 7, through which a stop 711 is formed for the Einklinknocken 26.
  • a pivoting of the operating lever 74 is thus possible only until reaching the stop 711 by the Einklinknocken 26.
  • the release device 7 can be moved over the cable 81 along the leader 8, whereby the driver 73 engages in the undercut 33 of the piston 3 and the piston 3 is moved within the cylinder 2 upwards. If the operating lever 74 abuts on the upper Ausklinknocken 24, the driver 73 is pivoted out, whereby the piston 3 is released and due to gravity falls in the direction of the hammer 4.
  • the piston 3 passes through the pump lever 55 of the injector 5, which is sprayed via the injector 52 fuel to the fuel bowl 46 of the hammer 4, which explodes upon impact of the piston 3 on the hammer 4, whereby the piston 3 is catapulted back up.
  • a lower Ausklinknocken 25 is arranged in the embodiment of the cylinder 2.
  • the lower Ausklinknocken 25 is formed in the embodiment as a hydraulic cylinder. It is positioned between the upper Ausklinknocken 24 and the Einklinknocken 26 such that upon disengagement of the piston 3 by stop of the operating lever 74 of the release device 7 has not been entirely passed to the lower Ausklinknocken 25 of the pump lever 55 of the injection device 5, which is why no fuel supply takes place through the injection device 5 in the subsequent dropping of the piston 3.
  • the piston 3 beats so once on the hammer 4, whereby the pile to be recovered experiences only one stroke. By repeating this procedure, a "soft", controlled driving the pile is possible in particular in a soft ground.
  • the piston 3 After retracting the lower Ausklinknockens 25, the piston 3 can then be driven on the release device 7 further up until the operating lever 74 abuts the upper Ausklinknocken 24, the piston 3, the pump lever 55 has completely passed, which is why this due to its bias in the cylinder space 2 protrudes. During the subsequent fall of the piston so the pump lever 55 is actuated, whereby a fuel injection takes place on the fuel recess 46 of the hammer 4, the diesel ram 1 is started.
  • a rotatably mounted disc 77 is further arranged on the release device 7, which is connected to two oppositely issued pawls 76, such that by rotation of the circular disk 77, an extension or retraction of the pawls 76 is effected.
  • the circular disk 77 which may also be designed as a cylindrical element, is connected to a control lever 78, via which it is rotatable.
  • the adjusting lever 78 can be operated via a cord attached to this.
  • the circular disk 77 is held with a - not dargestellen - spring element in a position in which the pawls 76 are extended. The retraction of the pawls 76 takes place by pulling on the cord 79.
  • the piling device 1 described above operates as follows: In the initial state, the release device 7 is moved such that the housing 70 rests with its housing 70 on the Einklinknocken 26 of the cylinder 2 of the diesel ram 1, whereby the operating lever 74 is moved upward, causing the driver 73rd is pivoted through the slot 27 in the cylinder 2. Subsequently, the release device 7 is moved over the rope 81 upwards, whereby the driver 73 engages in the undercut 33 of the piston and the piston 3 is pulled up. When the operating lever 74 stops at the upper release cam 24, the driver 73 is retracted, whereby the piston 3 is released.
  • the diesel hammer may optionally be "manual" for pre-positioning a pile in a soft soil or in an "automatic” mode with self-indicating work cycles by auto-ignition of injected fuel.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rammvorrichtung, umfassend eine Dieselramme, mit einem Zylinder, einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Kolben und einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Schtagstück, welches in der Betriebsstellung des Dieselhammers unterhalb des Kolbens angeordnet ist, wobei ein Brennraum angeordnet ist, der axial von einer im Inneren des Zylinders liegenden Stirnfläche des Schlagstücks und einer Stirnfläche des Kolbens begrenzt ist und in die eine Kraftstoffzuführeinrichtung mündet, durch die bei jedem Arbeitszyklus eine vorgegebene Menge Kraftstoff, in den Brennraum einbringbar ist und eine Ausklinkvorrichtung, die außen an dem Zylinder entlang des Zylinders axial verfahrbar ist und die zum Anheben des Kolbens innerhalb des Zylinders angeordnet ist, wobei die Ausklinkvorrichtung einen Mitnehmer aufweist, der durch eine in dem Zylinder eingebrachte Ausnehmung in einen in dem Kolben angeordneten Hinterschnitt einbringbar ist, wobei an dem Zylinder ein unterer Einklinknocken angeordnet ist und die Ausklinkvorrichtung einen Bedienhebel aufweist, über den der Mitnehmer bei Kollision mit dem Einklinknocken in den Zylinderraum hereinschwenkbar ist und an dem Zylinder oberhalb des Einklinknockens ein Ausklinknocken angeordnet ist, über den der Mitnehmer bei Kollision des Bedienhebels mit dem Ausklinknocken aus dem Zylinderraum herausschwenkbar ist. Der Einklinknocken (26) und/oder der Bedienhebel (74) ist derart ausgebildet, dass er aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebel (74) der Ausklinkvorrichtung (7) bzw. des Einklinknockens (26) heraus bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rammvorrichtung, umfassend eine Dieselramme mit einem Zylinder, einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Kolben, und einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Schlagstück und eine Ausklinkvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Rammvorrichtungen mit Dieselrammen, die auch als Dieselhämmer oder Dieselbären bezeichnet werden, kommen insbesondere bei Gründungsarbeiten der Bauindustrie zum Einrammen von Pfählen aller Art, wie Betonpfeiler, Eisenträger, Spundwandelementen oder dergleichen in einen Baugrund zum Einsatz.
  • Zum Starten einer solchen Dieselramme wird der Kolben mit Hilfe einer Ausklinkvorrichtung innerhalb des Zylinders nach oben gezogen und in einer bestimmten Höhe ausgeklinkt, wodurch er unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten auf das Schlagstück fällt. Beim Niederfallen wird durch den Kolben eine Kraftstoffpumpe betätigt, über welche eine Zuführung von Kraftstoff, insbesondere von Dieselöl erfolgt. Durch den niederfallenden Kolben wird die im Brennraum des Zylinders befindliche Luft komprimiert und hierdurch derart erhitzt, dass sich das im Brennraum vorliegende Kraftstoff/ Luft- Gemisch entzündet, worauf es explosionsartig verbrennt. Durch die hierbei frei werdende Explosionsenergie wird zum einen der Kolben für einen neuen Arbeitszyklus wieder nach oben geschleudert; gleichzeitig wird das Rammgut über das Schlagstück in den Boden getrieben.
  • Die Ausklinkvorrichtung zum Anheben des Kolbens innerhalb des Zylinders weist einen Mitnehmer auf, der in einem Hinterschnitt des Kolbens eingreift. Nach Erreichen der für den Start erforderlichen Hubhöhe wird der Mitnehmer über einen Ausklinknocken aus dem Zylinderraum herausbewegt, wodurch der Kolben freigegeben wird. Die Ausklinkvorrichtung ist dabei regelmäßig, wie auch der Zylinder an einen Mäkler geführt, Insbesondere bei kurzen, nachführbaren Maklern kann es hier vorkommen, dass durch eine unpräzise Nachführung des Mäklers und/oder der Ausklinkvorrichtung die an diesem befindliche Ausklinkvorrichtung in Richtung des Einklinknockens bewegt wird, wodurch der Mitnehmer unbeabsichtigt in den Zylinder eingeschwenkt wird. Dabei kann es zu Beschädigungen des Kolbens wie auch der Ausklinkvorrichtung kommen. Eine entsprechende Problematik ergibt sich beispielsweise auch bei Ausführungen, bei den der Mitnehmer über eine Hilfskonstruktion direkt an der Dieselramme angeordnet ist. Zudem kann ein ungewolltes Einschwenken auch durch Fehlbedienung bewirkt sein.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Dieselramme der vorgenannten Art zu schaffen, bei der ein unbeabsichtigtes Einschwenken des Mitnehmers der Ausklinkvorrichtung in den Zylinderraum vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit der Erfindung ist eine Dieselramme der vorgenannten Art geschaffen, bei der ein unbeabsichtigtes Einschwenken des Mitnehmers der Ausklinkvorrichtung in den Zylinderraum vermieden ist. Durch die hier ermöglichte Bewegung des Einklinknockens und / oder des Bedienhebels aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebels heraus ist eine unbeabsichtigte Aktivierung des Bedienhebels vermieden.
  • Unter dem Begriff "Kollisionsbereich" ist hier der Bereich zu verstehen, den der Bedienhebel über den möglichen Verschiebeweg der Ausklinkvorrichtung hinweg abdeckt. Ist der Einklinknocken oder der Bedienhebel aus dem Kollisionsbereich herausbewegt, ist ein Auftreffen des Bedienhebels auf den Einklinknocken nicht mehr möglich.
  • Unter dem Begriff "Dieselramme" ist nachfolgend jedwede kraftstoffbetriebene Schlagramme zu verstehen.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Einklinknocken und/ oder der Bedienhebel als Zylinder, vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet. Hierdurch ist ein fernbedienbares Herausbewegen des Einklinknockens bzw. des Bedienhebels aus dem Kollisionsbereich ermöglicht. Alternativ kann der Einklinknocken und / oder der Bedienhebel auch aus dem Kollisionsbereich herausschwenkbar oder drehbar ausgebildet sein.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Mitnehmer in der Ausklinkvorrichtung derart ausgebildet, dass er nach Hereinschwenken sowie nach Herausschwenken durch den Bedienhebel in der jeweiligen Schwenkposition arretiert ist. Hierdurch ist einem ungewollten Verschwenken des Mitnehmers weiter entgegen gewirkt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kraftstoffzufuhreinrichtung einen Pumpenhebel, der derart in den Zylinder hineinragt, dass er bei Passieren des Kolbens betätigt wird, wodurch Kraftstoff auf die Stirnfläche des Schlagstücks eingebracht wird, wobei ein Ausklinknocken vorgesehen ist, der derart positionierbar ist, dass bei Kollision des Bedienhebels mit diesem Ausklinknocken der Kolben den Pumpenhebel noch nicht passiert hat, sodass kein Kraftstoffeintrag in den Brennraum erfolgt. Hierdurch ist ein "sanftes", kontrolliertes Vorrammen eines Pfahles ermöglicht, wodurch ein ungewolltes Wegdriften des Pfahls in weichen Untergründen vermieden ist. Nach Stabilisierung des Pfahls kann der Kolben in die für den Start erforderliche Höhe gehoben und anschließend ausgeklinkt werden, wodurch der Pumpenhebel durch den Kolben betätigt und hierdurch Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ausklinknocken axial verschiebbar an dem Zylinder angeordnet und in wenigstens zwei Positionen feststellbar, wobei die Feststellung des Ausklinknockens in einer ersten Position ein Ausklinken des Kolbens in einer Position nach Passieren des Pumpenhebels bewirkt, die Feststellung des Ausklinknockens in einer zweiten Position ein Ausklinken des Kolbens in einer Position vor Passieren des Pumpenhebels bewirkt. Hierdurch sind die beiden Ausklinkpositionen "sanftes Vorrammen" und "Starten" durch einen einzigen, verschiebbaren Ausklinknocken ermöglicht.
  • In alternativer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Ausklinknocken an dem Zylinder axial beabstandet zueinander angeordnet, wobei der obere, erste Ausklinknocken derart angeordnet ist, dass bei Kollision mit dem Bedienhebel der Ausklinkvorrichtung ein Ausklinken des Kolbens in einer Position nach Passieren des Pumpenhebels bewirkt ist und der zweite untere Ausklinknocken derart angeordnet ist, dass bei Kollision mit dem Bedienhebel der Auskfinkvorrichtung ein Ausklinken des Kolbens in einer Position vor Passieren des Pumpenhebels bewirkt ist, wobei der untere Ausklinknocken derart ausgebildet ist, dass er aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebels der Ausklinkvorrichtung herausbewegbar ist. Hierdurch sind die beiden Betriebsarten "sanftes Vorrammen" und "Starten" ohne Verschiebung eines Ausklinknockens ermöglicht. Zur Durchführung der Betriebsart "Starten" ist lediglich der untere Ausklinknocken aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebels herauszubewegen. Bevorzugt ist der zweite Ausklinknocken als Zylinder, vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Zylinder sowie die Ausklinkvorrichtung an einem Mäkler verschiebbar angeordnet, wobei an der Ausklinkvorrichtung wenigstens eine orthogonal zur Schwenkrichtung des Mitnehmers ausfahrbare Klinke angeordnet ist, die unter einen außen an dem Zylinder angeordneten Mitnehmersteg positionierbar ist und über welche der Zylinder entlang des Mäklers bewegbar ist. Hierdurch ist eine Verschiebung des Zylinders entlang dem Mäkler über die Ausklinkvorrichtung ermöglicht.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Klinken angeordnet, die exzentrisch derart mit einer Kreisscheibe verbunden sind, dass durch Rotation der Kreisscheibe ein Ein- bzw. Ausfahren der Klinken in zueinander entgegengesetzter Richtung ermöglicht ist. Hierdurch ist eine einfache und zugleich zuverlässige Positionierung der Klinken an den Mitnehmern des Zylinders ermöglicht. Die entgegen gesetzte Anordnung der Klinken wirkt einem Verkippen des Zylinders beim Ziehen entlang des Mäklers entgegen.
  • Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    die schematische Darstellung einer Rammvorrichtung im Längsschnitt;
    Figur 2
    die schematische Darstellung der Ausklinkvorrichtung der Rammvorrichtung aus Figur 1 mit eingefahrenen Mitnehmer in der Seitenansicht sowie in der Draufsicht;
    Figur 3
    die Darstellung der Ausklinkvorrichtung aus Figur 2 mit ausgefahrenem Mitnehmer und ausgefahrenen Klinken;
    Figur 4
    die Detailansicht des Einklinkbereichs der Dieselramme aus Figur 1 und
    Figur 5
    die schematische Darstellung des Zylinders der Dieselramme aus Figur 1 in der Seitenansicht mit für den Hubbetrieb ausgefahrenen Klinken.
  • Die als Ausführungsbeispiel gewählte Rammvorrichtung umfasst eine Dieselramme mit einem beidseitig offenen Zylinder 2, der regelmäßig eine Länge von 5 bits 10 Meter und einem Durchmesser von 0,2 bis 1 Meter aufweisen kann. In dem Zylinder 2 ist ein Kolben 3 verschiebbar angeordnet. Ein hierzu koaxiales Schlagstück 4 greift verschiebbar in das offene untere Ende des Zylinders 2 ein. An dem unteren Ende des Zylinders 2 ist eine ringförmige Lagereinheit 9 befestigt, in der ein mittiger Schaftabschnitt 41 des Schlagstücks 4 dicht und verschiebbar geführt ist, der einen gegen über dem Innendurchmesser des Zylinders 2 verminderten Außendurchmesser aufweist.
  • An dem unteren Ende des Schaftabschnitts 41 ist eine unterhalb des Zylinders 2 liegende Schlagplatte 42 angeformt, deren nach außen gerichtete untere konvexe Begrenzungsfläche 43 im Betrieb mit dem oberen Ende eines einzutreibenden Rammgutes zusammenwirkt.
  • An dem oberen Ende des Schaftabschnitts 41 des Schlagstücks 4 ist ein Kolbenabschnitt 44 mit mehreren umlaufenden, axial beabstandeten Dichtringen 91 angeformt, die auf der Innenmantelfläche 21 des Zylinders 2 laufen. Durch die Oberseite des Kolbenabschnitts 44 ist zusammen mit der Unterseite des Kolbens 3 sowie der Innenmantelfläche 21 des Zylinders 2 ein Brennraum 22 begrenzt. Die dem Brennraum 22 des Zylinders 2 zugewandte Stirnfläche 45 des Schlagstücks 4 ist plan mit einer flachen Brennstoffmulde 46 geschliffen.
  • Zwischen der Schlagplatte 42 des Schlagstücks 4 und der Lagereinheit 9 des Zylinders 2 ist ein Dämpfungsring 92 angeordnet. Ein weiterer Dämpfungsring 23 ist benachbart zur Lagereinheit 9 zwischen der Oberseite der Lagereinheit 9 und der Unterseite des Kolbenabschnitts 44 des Schlagstücks 4 angeordnet.
  • Oberhalb des Schlagstücks 4 läuft im Inneren des Zylinders 2 ein mit umlaufenden, axial zueinander beabstandeten Dichtringen 94 versehenes, unteres Arbeitsende 34 des Kolbens 3. Die untere freie, plangeschliffene Stirnfläche 31 des Kolbens 3 ist durch eine radial außen liegend umlaufende Stufe abgesetzt.
  • An dem unteren Arbeitsende 34 des Kolbens 3 ist ein Massenabschnitt 32 angeformt, der sich in den oberen Abschnitt des Zylinders 2 hinein erstreckt.
  • An der Umfangswand des Zylinders 2 ist eine Einspritzvorrichtung 5 angeordnet, die eine Kraftstoffpumpe 51 umfasst, die über eine Leitung 53 mit der Einspritzdüse 52 verbunden ist. Der Einlass der Kraftstoffpumpe 51 wird über einen Kraftstofftank 54 mit Dieselöl gespeist.
  • Die Kraftstoffpumpe 51 weist einen ins innere des Zylinders 2 ragenden, vorgespannten Pumpenhebel 55 auf, über den sie beim Passieren des fallenden Kolbens 3 angetrieben wird. Die Einspritzdüse 52 ist derart ausgebildet und ausgerichtet, dass der abgegebene Kraftstoff in einem im Wesentlichen zusammenhängenden Strahl etwa mittig auf die Stirnfläche 45 des Schlagstücks 4 gespritzt wird.
  • Weiterhin ist durch eine weiterhin am Zylinder 2 angeordnete Schmierstoffpumpe 6, die mit in Umfangsrichtung des Zylinders 2 verteilte Schmierstoffdüsen verbunden ist, wird Schmierstoff zwischen den Kolben 3 und die Innenmantelfläche 21 des Zylinders 2 gegeben.
  • Etwa in Höhe der Einspritzvorrichtung 5 ist die Umfangswand des Zylinders 2 von schräg nach oben verlaufenden Arbeitsstutzen 23 durchsetzt, über die Verbrennungsluft angesaugt bzw. Verbrennungsgase abgegeben werden. Um den Kolben 3 zum Starten der Dieselramme ein erstes Mal anzuheben, weist der Massenabschnitt 33 des Kolbens 3 einen eine Mitnahmeschulter bildenden Hinterschnitt 34 zum Eingriff eines Mitnehmer 73 einer Ausklinkvorrichtung 7 auf. Außen sind an dem Zylinder 2 weiterhin zwei Mitnehmersteg 28 zum Eingriff der Klinken 76 der Ausklinkvorrichtung 7 angeordnet.
  • Die Ausklinkvorrichtung 7 umfasst ein Gehäuse 70, an dem eine Führung 72 zur verschiebbaren Lagerung an einen Mäkler 8 angeordnet ist. In dem Gehäuse 70 ist ein Mitnehmer 73 schwenkbar gelagert. Der Mitnehmer 73 ist mit einem Bedienhebel 74 verbunden, über welchen er schwenkbar ist. An seinen dem Bedienhebel 74 entgegengesetzten, oberen Ende ist an dem Gehäuse 70 eine Seilrolle 75 zur Aufnahme eines Seils 81 angeordnet. Über das Seil 81 ist die Ausklinkvorrichtung 7 entlang des Mäklers 8 bewegbar.
  • Die Betätigung des Bedienhebels 74 erfolgt über zwei außen an dem Zylinder 2 angeordnete Nocken, einem Einklinknocken 26 und einem oberen Ausklinknocken 24. Der Einklinknocken 26 ist derart an dem Zylinder 2 positioniert, dass bei Betätigung des Bedienhebels 74 beim Anschlag an den Einklinknocken 26 der Mitnehmer 73 unterhalb des Hinterschnitts 33 des Kolbens 3 durch einen in dem Zylinder 2 eingebrachten Schlitz 27 in den Innenraum des Zylinders 2 eingeschwenkt wird. Der Bedienhebel 74 ist hierzu an seiner dem Einklinknocken 26 zugewandten Seite endseitig mit einem Radius versehen, wodurch er besser entlang des Einklinknockens 26 entlang gleitet. Um ein Überdrehen des Bedienhebels 74 zu vermeiden, ist in dem Gehäuse 70 der Ausklinkvorrichtung 7 eine Ausnehmung 71 eingebracht, durch die ein Anschlag 711 für den Einklinknocken 26 gebildet ist. Ein Verschwenken des Bedienhebels 74 ist somit nur bis zum Erreichen des Anschlags 711 durch den Einklinknocken 26 möglich. Nach Ausfahren des Mitnehmers 73 kann die Ausklinkvorrichtung 7 über das Seil 81 entlang des Mäklers 8 gefahren werden, wodurch der Mitnehmer 73 in den Hinterschnitt 33 des Kolbens 3 eingreift und der Kolben 3 innerhalb des Zylinders 2 nach oben verfahren wird. Schlägt der Bedienhebel 74 an dem oberen Ausklinknocken 24 an, wird der Mitnehmer 73 herausgeschwenkt, wodurch der Kolben 3 freigegeben wird und bedingt durch die Schwerkraft in Richtung des Schlagstücks 4 fällt. Dabei passiert der Kolben 3 den Pumpenhebel 55 der Einspritzvorrichtung 5, wodurch über die Einspritzdüse 52 Kraftstoff auf die Brennstoffmulde 46 des Schlagstücks 4 gespritzt wird, welche beim Auftreffen des Kolbens 3 auf das Schlagstück 4 explodiert, wodurch der Kolben 3 wieder nach oben katapultiert wird. Zwischen dem Einklinknocken 26 und dem oberen Ausklinknocken 24 ist im Ausführungsbeispiel an den Zylinder 2 ein unterer Ausklinknocken 25 angeordnet.
  • Der untere Ausklinknocken 25 ist im Ausführungsbeispiel als Hydraulikzylinder ausgebildet. Er ist derart zwischen dem oberen Ausklinknocken 24 und dem Einklinknocken 26 positioniert, dass bei Ausklinken des Kolbens 3 durch Anschlag des Bedienhebels 74 der Ausklinkvorrichtung 7 an dem unteren Ausklinknocken 25 der Pumpenhebel 55 der Einspritzvorrichtung 5 nicht gänzlich passiert wurde, weshalb bei nachfolgendem Niederfallen des Kolbens 3 keine Kraftstoffzufuhr durch die Einspritzvorrichtung 5 erfolgt. Der Kolben 3 schlägt so einmalig auf das Schlagstück 4 auf, wodurch der einzutreibende Pfahl lediglich einen Schlag erfährt. Durch wiederholen dieser Vorgehensweise ist ein "sanftes", kontrolliertes Eintreiben des Pfahls insbesondere in einen weichen Untergrund ermöglicht. Nach Einfahren des unteren Ausklinknockens 25 kann der Kolben 3 sodann über die Ausklinkvorrichtung 7 weiter nach oben gefahren werden, bis der Bedienhebel 74 an dem oberen Ausklinknocken 24 anschlägt, Dabei hat der Kolben 3 den Pumpenhebel 55 vollständig passiert, weshalb diese auf Grund seiner Vorspannung in den Zylinderraum 2 hineinragt. Beim nachfolgenden Niederfallen des Kolbens wird so der Pumpenhebel 55 betätigt, wodurch eine Kraftstoffeinspritzung auf die Brennstoffmulde 46 des Schlagstücks 4 erfolgt, Die Dieselramme 1 wird so gestartet.
  • Oberhalb des Mitnehmers 73 ist an der Ausklinkvorrichtung 7 weiterhin eine rotierbar gelagerte Kreisscheibe 77 angeordnet, die mit zwei entgegen gerichtet ausgestellten Klinken 76 verbunden ist, derart, dass durch Rotation der Kreisscheibe 77 ein Aus- bzw. Einfahren der Klinken 76 bewirkt ist. Die Kreisscheibe 77, die auch als Zylinderelement ausgeführt sein kann, ist mit einem Stellhebel 78 verbunden, über den sie rotierbar ist. Der Stellhebel 78 ist über eine an diesem befestigte Schnur bedienbar. Die Kreisscheibe 77 ist mit einem - nicht dargestellen - Federelement in einer Position, in der die Klinken 76 ausgefahren sind gehalten. Das Einfahren der Klinken 76 erfolgt durch Zug an der Schnur 79. Wird die Schnur 79 losgelassen, wird die Kreisscheibe 77 durch das Federelement in seine ursprüngliche Position mit ausgefahrenen Klinken 76 zurückbewegt. Die Klinken 76 ermöglichen nach Eingriff in die Mitnehmersteg 28 des Zylinders 2 ein Anheben bzw. Positionieren der Dieselramme 1 entlang des Mäklers 8, an dem sie über Führungsbacken 29 geführt ist.
  • Die zuvor beschriebene Rammvorrichtung 1 arbeitet folgendermaßen: Im Ausgangszustand wird die Ausklinkvorrichtung 7 derart verfahren, dass das Gehäuse 70 mit seinem Gehäuse 70 an den Einklinknocken 26 des Zylinders 2 der Dieselramme 1 anlegt, wodurch der Bedienhebel 74 nach oben bewegt wird, wodurch der Mitnehmer 73 durch den Schlitz 27 in den Zylinder 2 eingeschwenkt wird. Nachfolgend wird die Ausklinkvorrichtung 7 über das Seil 81 nach oben verfahren, wodurch der Mitnehmer 73 in den Hinterschnitt 33 des Kolbens eingreift und der Kolben 3 hochgezogen wird. Beim Anschlag des Bedienhebels 74 an den oberen Ausklinknocken 24 wird der Mitnehmer 73 eingefahren, wodurch der Kolben 3 freigegeben wird. Unter Einwirkung der Schwerkraft fällt der Kolben 3 nach unten, verschließt die Arbeitsstutzen 23 und betätigt mit seiner Stirnfläche 31 den Pumpenhebel 55 der Einspritzvorrichtung 5, wodurch über die Einspritzdüse 52 Kraftstoff auf die Brennstoffmulde 46 des Schlagstücks 4 gespritzt wird. Hier bildet sich durch Schlagzerstäubung ein zündfähiges Gemisch aus Kraftstofftröpfchen und Luft.
  • Mit dem Aufschlagen des Kolbens 3 auf das Schlagstück 4 und/ oder über das Gaskissen zwischen Kolben 3 und Schlagstück 4 wird auf das Schlagstück und über dieses auf das Rammgut eine nach unten gerichtete Kraft ausgeübt, welche das Rammgut weiter in das Erdreich treibt. Bei der anschließend durch die explosionsartige Verbrennung des Kraftstoffs ausgelösten Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 gibt dieser die Arbeitsstutzen 23 frei, wodurch sich die Verbrennungsgase entspannen und über die Arbeitsstutzen 23 abströmen. Der Kolben 3 wird nun unter Ansaugen von frischer Luft durch die Arbeitsstutzen 23 weiter nach oben geschleudert, bis er seine obere Endstellung erreicht hat und sich der beschriebene Arbeitszyklus wiederholt.
  • Wird der untere Ausklinknocken ausgefahren, wird die Zuführung von Kraftstoff unterbunden, weshalb ein einmaliges Aufschlagen des Kolbens 3 auf das Schlagstück erfolgt. Nachfolgend muss der Kolben 3 wiederum über die Ausklinkvorrichtung 7 angehoben werden.
  • Der Dieselhammer kann also wahlweise "manuell" zum Vorpositionieren eines Rammguts in einem weichen Erdreich oder in einer "automatischen" Betriebsart mit selbst indizierenden Arbeitszyklen durch Selbstzündung von eingespritztem Kraftstoff erfolgen.

Claims (7)

  1. Rammvorrichtung, umfassend eine Dieselramme, mit einem Zylinder, einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Kolben und einem in dem Zylinder verschiebbar geführten Schlagstück, welches in der Betriebsstellung des Dieselhammers unterhalb des Kolbens angeordnet ist, wobei ein Brennraum angeordnet ist, der axial von einer im Inneren des Zylinders liegenden Stirnfläche des Schlagstücks und einer Stirnfläche des Kolbens begrenzt ist und in die eine Kraftstoffzuführeinrichtung mündet, durch die bei jedem Arbeitszyklus eine vorgegebene Menge Kraftstoff in den Brennraum einbringbar ist und eine Ausklinkvorrichtung, die außen an dem Zylinder entlang des Zylinders axial verfahrbar ist und die zum Anheben des Kolbens innerhalb des Zylinders angeordnet ist, wobei die Ausklinkvorrichtung, einen Mitnehmer aufweist, der durch eine in dem Zylinder eingebrachte Ausnehmung in einen in dem Kolben angeordneten Hinterschnitt einbringbar ist, wobei an dem Zylinder ein unterer Einklinknocken angeordnet ist und die Ausklinkvorrichtung einen Bedienhebel aufweist, über den der Mitnehmer bei Kollision mit dem Einklinknocken in den Zylinderraum hereinschwenkbar ist und an dem Zylinder oberhalb des Einklinknockens ein Ausklinknocken angeordnet ist, über den der Mitnehmer bei Kollision des Bedienhebels mit dem Ausklinknocken aus dem Zylinderraum herausschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklinknocken (26) und/oder der Bedienhebel (74) derart ausgebildet ist, dass er aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebels (74) der Ausklinkvorrichtung (7) bzw. des Einklinknockens (26) heraus bewegbar ist.
  2. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einklinknocken (26) und/oder der Bedienhebel (74) als Zylinder, vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.
  3. Rammvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (73) in der Ausklinkvorrichtung (7) derart ausgebildet ist, dass er nach Hereinschwenken sowie nach Herausschwenken durch den Bedienhebel (74) in der jeweiligen Schwenkposition arretiert ist.
  4. Rammvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffzuführeinrichtung einen Pumpenhebel (55) umfasst, der derart in den Zylinder (2) hineinragt, dass er bei Passieren des Kolbens (3) betätigt wird, wodurch Kraftstoff auf die Stirnfläche (45) des Schlagstücks (4) eingebracht wird, wobei ein Ausklinknocken vorgesehen ist, der derart positionierbar ist, dass bei Kollision des Bedienhebels (74) mit diesem Ausklinknocken der Kolben (3) den Pumpenhebel (55) noch nicht passiert hat, sodass kein Kraftstoffeintrag in den Brennraum (22) erfolgt.
  5. Rammvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausklinknocken axial verschiebbar an dem Zylinder angeordnet und in wenigstens zwei Positionen feststellbar ist, wobei die Feststellung des Ausklinknockens in einer ersten Position ein Ausklinken des Kolbens (3) in einer Position nach Passieren des Pumpenhebels (55) bewirkt und die Feststellung des Ausklinknockens in einer zweiten Position ein Ausklinken des Kolbens (3) in einer Position vor Passieren des Pumpenhebels (55) bewirkt.
  6. Rammvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausklinknocken (24, 25) an dem Zylinder axial beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei der obere, erste Ausklinknocken (24) derart angeordnet ist, dass bei Kollision mit dem Bedienhebel (74) der Ausklinkvorrichtung (7) ein Ausklinken des Kolbens (3) in einer Position nach Passieren des Pumpenhebels (55) bewirkt ist und der zweite, untere Ausklinknocken (25) derart angeordnet ist, dass bei Kollision mit dem Bedienhebel (74) der Ausklinkvorrichtung (7) ein Ausklinken des Kolbens (3) in einer Position vor Passieren des Pumpenhebels (55) bewirkt ist, wobei der untere Ausklinknocken (25) derart ausgebildet ist, dass er aus dem Kollisionsbereich des Bedienhebels (74) der Ausklinkvorrichtung (7) heraus bewegbar ist.
  7. Rammvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ausklinknocken (25) als Zylinder, vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.
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