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Doppelt wirkende Pfahlramme Gegenstand der Erfindung ist eine durch
ein beliebiges Druckmittel, z. B. Preßluft oder Dampf, betriebene Pfahlramme mit
selbsttätiger Steuerung des Druckmittels.
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Bei Pfahlrammen der vorerwähnten Art unterscheidet man zwei Hauptgruppen;
die Rammen der einen Gruppe haben einen feststehendenZylinder mit einem darin beweglichen,
den Schlag ausführenden Kolben und die Rammen der anderen Gruppe einen feststehenden
Kolben, der in einem selbst als Rammbär wirkenden beweglichen Zylinder Führung erhält.
Dabei ist es ferner bekannt, die Kolben dieser Rammen sowohl einstufig als auch
zwei- und dreistufig auszubilden, desgleichen sie einfach oder doppelt wirkend zu
gestalten, wobei dann bei den doppelt wirkenden Kolben, zu denen auch der dreistufige,
einen besonderen Steuerschieber ersetzende Schlagkolben einer bekannten Bauart zählt,
jede der beiden Kolbenseiten abwechselnd einmal mit dem Druckmittel und einmal mit
dem Außenraum verbunden wird.
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Jede dieser bekannten Bauarten .von Pfahlrammen hat nun ihre eigenen,
mehr oder minder großen Vorzüge und Nachteile. Gemeinsam ist jedoch allen bekannten
beim Schlaghub durch ein Druckmittel betriebenen Pfahlrammen der nicht unerhebliche
Nachteil, daß entweder der für die erzeugte Leistung erforderliche Kraftaufwand
zu hoch ist, oder daß die Rammen eine zu große Bauhöhe aufweisen, wodurch ihre Handhabung
erschwert wird und die Gestehungskosten sich steigern. Die Ursache dieser Nachteile
liegt im wesentlichen darin, daß beim Bau solcher Rammen die Bedingung beachtet
werden muß, daß wegen der beim Aufschlag auftretenden Reaktionswirkung, die ein
Springen der Ramme veranlassen kann, die für die Erzeugung des Schlaghubes beaufschlagte
Kolbenfläche bei einer bestimmten Druckmittelspannung zu dem Eigengewicht der Pfahlramme
in einem bestimmten Verhältnis liegen muß. Anderseits sind aber der Schlaghub und
das Bärgewicht für die Bestimmung der Schlagleistung und der Bauhöhe der Pfahlramme
ausschlaggebend.
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Die vorliegende Erfindung läßt diese vorgenannten Nachteile, ohne
andere dafür in Kauf zu nehmen, vermeiden, indem sie jedes beliebige Schlaggewicht
zur Bestimmung der Schlagleistung anzuwenden gestattet bei gleichzeitiger Wahrung
des vorgeschriebenen Verhältnisses, das zwischen der Größe der beim Schlaghub wirksamen
Kolbenfläche und dem Treibmitteldruck einerseits und dem Eigengewicht der Pfahlramme
anderseits bestehen muß. Sie ermöglicht damit den Vorteil einer gegenüber der sonst
bedingten stark verringerten Bauhöhe bzw. eines geringsten Kraftaufwandes bei einer
gegebenen Leistung und erreicht dies dadurch, daß bei einer in bekannter Weise mit
selbsttätiger Steuerung des Druckmittels versehenen doppelt wirkenden Pfahlramme
mit feststehendem Zylinder und frei beweglichem zweistufigem Schlagkolben erfindungsgemäß
kleinere, für den Schlaghub benutzte Schlagkolbenstufe dauernd an den Treibmittelzuführungskanal
im Zylinder und die größere, den Rückhub des Schlagkolbens bewirkende Schlagkolbenstufe
über einen Zylinderkanal und eine Einschnürung eines Steuer-
Schiebers
bei dem einen Hubwechsel an den Treibmittelzuführungskanal undbei dem anderen Hubwechsel
an den Anpuffkanal im Steuergehäuse angeschlossen ist, wobei zur Steuerung des Schlagkolbens
ein von diesem selbst gesteuerter einstufiger Steuerschieber dient, der in seiner
einen Endlage den zur großen Kolbenseite führenden Zylinderkanal mit dem Auspuffkanal
des Steuergehäuses und in der anderen Endlage mit dem Treibmittelzuführungskanal
verbindet.
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Damit nun eine solche Ramme bei ihrer Verwendung als Pfahlzieher,
wobei sie in umgekehrter Stellung tätig sein muß, durch Aufprallen des Kolbens mit
seiner kleineren Fläche auf der derselben zugewendeten Stirnfläche des Zylinders
nicht beschädigt werden kann," ist gemäß der Erfindung in den das Treibmittel unter
die größere Kolbenfläche leitenden Zylinderkanal eine Drosselvorrichtung geeigneter
Ausführung eingesetzt, die beim Arbeiten der Maschine als Pfahlzieher den Durchfluß
eines mit dem erwähnten Zvlinderkanal verbundenen Hilfskanals freigibt und damit
eine frühere Umkehr des Schlagkolbens für die Ausübung eines neuen Schlaghubes herbeiführt.
Die vorerwähnte Wirkung kann dadurch vertieft werden, daß auch in den das Treibmittel
von außen her zum Schiebergehäuse führenden Zuleitungskanal zwischen dessen Abzweigung
zur kleineren Kolbenfläche und dem Schiebergehäuse eine der vorerwähnten ähnliche
Drosselvorrichtung eingesetzt wird. Mit Hilfe derselben kann der auf der größeren
Kolbenseite wirkende Druck beliebig verringert werden, ohne daß hierdurch der Druck
auf die kleinere Kolbenfläche eine Abschwächung zu erleiden hat. Die ersterwähnte,
näher der großen Kolbenfläche angeordnete Drosselvorrichtung bietet dabei noch den
Vorteil, daß man, sofern die Maschine als Rammhammer betrieben wird, dann mit einem
normalen und gewünschtenfalls auch mit einem verkürzten Schlaghub arbeiten kann.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in den Abb. i bis 3 schematisch dargestellt. In Abb. i und 2 ist eine Pfahlramme
im Längsschnitt durch Zylinder und Steuergehäuse gezeigt, und zwar in Abb. i bei
Beginn des Schlag- und in Abb. 2 bei Beginn des Rückhubes des Schlagkolbens.
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Abb. 3 zeigt die Ramme in ihrer Verwendung als Pfahlzicher, wobei
sie gegenüber der Darstellung in den Abb. i und 2 in senkrechter Richtung um 18o'
und ein waagerechter Richtung um go ° gedreht zu denken ist.
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Wie aus den Abbildungen zu ersehen ist, bewegt sich in dem Zylinder
i unter der Einwirkung des Treibmittels ein zweistufig ausgebildeter, frei beweglicher
Schlagkolben 2, dessen abgesetzter oberer Schaft 3 im oberen Teil q. des Zylinders
i Führung erhält. Der untere Teil 5 des Zylinders i nimmt den Rammkopf 6 auf, der
einerseits mit seiner großen Unterfläche auf dem zu rammenden Pfahl ? ständig aufruht
und anderseits mit seinem im Durchmesser wesentlich verringerten oberen Ende in
den unteren Zylinderraum 8 hineinragt. In dem seitlich an dem Zylinder i angebrachten
Steuergehäuse 9 bewegt sich unter der Einwirkung desselben Treibmittels ein einstufiger
Steuerschieber io, der in der Mitte eingeschnürt ist. Das Treibmittel tritt nun
normalerweise in Richtung des Pfeiles durch den oberen Zylinderkanal ii in den Ringzylinderraum
12 oberhalb des Schlagkolbens 2 (siehe Abb. i) ein und treibt den letzteren zum
Schlag abwärts. Der untere Zylinderraum 8 ist hierbei durch einen unteren Zylinderkanal
13 über die Einschnürüng des Steuerschiebers io mit einer Auspufföffnung 1¢ des
Steuergehäuses verbunden. Kurz vor dem Aufschlag des Kolbens 2 auf den Rammkopf
6 öffnet die obere Kolbenkante 15 einen Steuerkanal 16, wodurch das Treibmittel
in den unteren Steuerraum 17 eintreten kann und den Steuerschieber io in die obere
Endlage treibt, in welcher Stellung der obere Steuerraum 18 durch einen Steuerkanal
i9, eine Einschnürung 2o des Schlagkolbens 2, dessen Bohrungen 2i und 22 und den
obersten Zylinderraum 23 sowie Auspufföffnung 24 mit der Außenluft in Verbindung
steht (siehe Abb. 2). Gleichzeitig ist der obere Zylinderkanal iz einerseits mit
dem Ringzyhnderraum 12 und anderseits über die Einschnürung des Steuerschiebers
io rund den unteren Zylinderkanal 13 mit dem unteren Zylinderraum 8 verbunden, so
daß das Treibmittel wegen der größeren unteren Schlagkolbenfläche als die ihr entgegengesetzte
obere Ringfläche den Schlagkolben 2 wieder aufwärts treibt. Hierbei wird das in
dem Ringzylinderraum i2 eingeschlossene Druckmittel in den oberen Zylinderkanal
ii zurückgedrängt. Sobald nun die unterste Schlagkolbenkante 25 beim Hochgehen des
Kolbens 2 den Zylinderkanal ig freigibt und öffnet, strömt das Treibmittel auch
in den Steuerraum i8 und treibt den Steuerschieber io nach unten, weil der Steuerraum
17 durch Steuerkanal 16, Schlagkolbeneinschnürung 2o, Kolbenbohrungen 21 und 22,
Zylinderraum 23 und Auspufföffnung 24 mit der Außenluft verbunden ist. Der Steuerschieber
zo verschließt dabei den Zylinderkanal ii und verbindet den Zylinderraum 8 durch
den Kanal 13 mit der Auspufföffnung 1q., worauf das Arbeitsspiel von neuem beginnen
kann. Um den Steuerschieber io in seinen Endlagen bis zum Augenblick der Umsteuerung
festhalten zu können, ist der Steuerraum 17 durch einen Nebenkanal 26 mit dem unteren
Zylinderkanal 13 und der Steuerraum 18 durch einen Nebenkanal
27
mit dem oberen Zylinderkanal ii verbunden, wodurch der Steuerschieber nach Freigabe
des Kanals 26 bzw. 27 unter der Einwirkung des Treibmittels verbleibt, bis seine
Umstellung erfolgt.
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Bei Verwendung der Pfahlramme zum Ziehen von Pfählen 7 u. dgl. nach
Abb. 3 wird die Ramme in umgekehrter Stellung benutzt. Um nun zu verhindern, daß
in dieser umgekehrten Lage der Pfahlramme deren Schlagkolben 2 an die ringförmige
Stirnfläche des Zylinderteils am Ringzy linderraum 12 anschlägt, was leicht möglich
ist wegen des bei der jetzigen Arbeitsstellung der Ramme um das doppelte Gewicht
des Schlagkolbens höheren Beschleunigungsdruckes, ist der Zylinderkanal ii mit einer
geeigneten Drosselvorrichtung, die z. B. als Absperrschraube 28 ausgebildet sein
kann, versehen. Hierdurch kann das über den Steuerschieber io dem Zylinderraum 8
zugeführte Treibmittel gedrosselt werden, wodurch die Beaufschlagung der größeren
Schlagkolbenfläche gemildert wird. Derselbe Zweck kann auch dadurch herbeigeführt
bzw. vertieft werden, daß dem Steuerkanal ig eine frühere Eröffnung ermöglicht wird.
Letzteres kann beispielsweise in der `''eise geschehen, daß durch eine z. B. gleichfalls
als Schraube ausgebildete Absperrvorrichtung 29 ein Zusatzkanal 30 freigegeben
wird, der mit dem Steuerkanal ig in Verbindung gebracht ist und so den früheren
Zutritt des Treibmittels in den Umsteuerungsraum 18 gestattet.