DE562149C

DE562149C - Double acting pile driver

Info

Publication number: DE562149C
Application number: DED58161D
Authority: DE
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1929-04-14
Filing date: 1929-04-14
Publication date: 1932-10-22

Description

Doppelt wirkende Pfahlramme Gegenstand der Erfindung ist eine durch ein beliebiges Druckmittel, z. B. Preßluft oder Dampf, betriebene Pfahlramme mit selbsttätiger Steuerung des Druckmittels.Double-acting pile driver The invention is a through any pressure medium, e.g. B. compressed air or steam, powered pile driver with automatic control of the pressure medium.

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.In the case of pile drivers of the aforementioned type, a distinction is made between two main groups; the rams of one group have a fixed cylinder with a movable the piston performing the blow and the rams of the other group a stationary one Piston that is guided in a movable cylinder that itself acts as a ram. It is also known that the pistons of these rams both single-stage and to train in two and three stages, as well as single or double acting shape, with the double-acting pistons, which also include the three-stage, a known type of piston that replaces a special control slide, each of the two sides of the piston alternately once with the pressure medium and once with is connected to the outside space.

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.Each of these well-known types of pile drivers now has its own more or less great advantages and disadvantages. However, what they all have in common is known during the impact stroke by a pressure medium operated pile driver the not insignificant Disadvantage that either the effort required for the power generated is too high, or that the rams have too great a height, which makes their handling becomes more difficult and the prime costs increase. The cause of these disadvantages lies essentially in the fact that the condition is observed when building such rams must be that because of the reaction effect occurring on impact, the one Can cause the ram to jump, which acted upon for the generation of the impact stroke Piston area at a certain pressure medium stress to the dead weight of the pile driver must be in a certain proportion. On the other hand, however, are the stroke stroke and the bear weight for determining the impact performance and the height of the pile driver decisive.

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.The present invention eliminates these aforementioned disadvantages without Avoid having to put up with others for doing this by using any hitting weight to determine the impact performance is permitted with simultaneous preservation the prescribed ratio between the size of the effective stroke stroke Piston area and the propellant pressure on the one hand and the dead weight of the pile driver on the other hand must exist. It enables the advantage of one over the other conditionally greatly reduced overall height or the least amount of force required for a given performance and achieves this in that with a in a known manner automatic control of the pressure medium provided double-acting pile driver with a fixed cylinder and freely movable two-stage percussion piston according to the invention smaller, percussion piston stage used for the percussion stroke permanently on the propellant supply channel in the cylinder and the larger percussion piston stage causing the return stroke of the percussion piston via a cylinder channel and a constriction of a control Slide with one change of stroke to the propellant supply channel and with the other change of stroke is connected to the exhaust duct in the control housing, for controlling the percussion piston a single-stage spool controlled by this self-contained in his an end position, the cylinder duct leading to the large piston side with the exhaust duct of the control housing and in the other end position with the propellant supply channel connects.

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.So that such a ram, when used as a pole puller, whereby it must be active in the reverse position, by impacting the piston with its smaller area on the same facing end face of the cylinder can not be damaged, "is according to the invention in which the propellant is under the larger piston area guiding cylinder channel a throttle device more suitable Execution used, the flow when working the machine as a pile puller an auxiliary channel connected to the mentioned Zvlinderkanal releases and thus brings about an earlier reversal of the percussion piston for the exercise of a new percussion stroke. The aforementioned effect can be deepened by adding the propellant from the outside to the valve housing leading supply duct between its branch for the smaller piston area and the valve body, one of the above-mentioned ones is similar Throttle device is used. With the help of this, the one on the larger Pressure acting on the piston side can be reduced as desired without reducing the pressure has to suffer a weakening on the smaller piston area. The first mentioned The throttle device arranged closer to the large piston area still offers the Advantage that, if the machine is operated as a pile hammer, then with a normal and, if desired, can also work with a shortened stroke stroke.

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.On the accompanying drawing is an embodiment of the subject of the invention shown schematically in Figs. In fig. I and 2 is a pile driver shown in longitudinal section through cylinder and control housing, in Fig. i at Beginning of the percussion piston and in Fig. 2 at the beginning of the return stroke of the percussion piston.

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.Fig. 3 shows the ram in its use as a pile hammer, with compared to the representation in Figs. i and 2 in the vertical direction by 18o ' and a horizontal direction rotated by go ° is to be thought.

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.As can be seen from the figures, moves in the cylinder i under the action of the propellant a two-stage, freely movable Percussion piston 2, the stepped upper shaft 3 of which in the upper part q. of the cylinder i receives guidance. The lower part 5 of the cylinder i receives the ram head 6, the on the one hand with its large lower surface on the pile to be driven? constantly upset and on the other hand with its upper end, which is significantly reduced in diameter, in the lower cylinder space 8 protrudes. In the one attached to the side of the cylinder i Control housing 9 moves under the action of the same propellant in a single stage Control spool io, which is constricted in the middle. The propellant occurs now normally in the direction of the arrow through the upper cylinder duct ii into the annular cylinder space 12 above the percussion piston 2 (see Fig. I) and drives the latter to Blow downwards. The lower cylinder space 8 is here through a lower cylinder channel 13 via the constriction of the control slide io with an exhaust port 1 ¢ des Control housing connected. Shortly before the impact of piston 2 on the ram head 6, the upper edge of the piston 15 opens a control channel 16, whereby the propellant can enter the lower control chamber 17 and the control slide io in the upper End position drives the position in which the upper control chamber 18 through a control channel i9, a constriction 2o of the percussion piston 2, its bores 2i and 22 and the uppermost cylinder space 23 and exhaust port 24 with the outside air in connection (see Fig. 2). At the same time, the upper cylinder channel iz is on the one hand with the ring cylinder space 12 and on the other hand via the constriction of the control slide io connected to the lower cylinder channel 13 with the lower cylinder chamber 8, so that the propellant because of the larger lower percussion piston area than the opposite one upper ring surface drives the percussion piston 2 upwards again. Here the in the ring cylinder chamber i2 enclosed pressure medium in the upper cylinder channel ii pushed back. As soon as the lowest percussion piston edge 25 when going up the Piston 2 releases and opens the cylinder channel ig, the propellant also flows in the control room i8 and drives the control slide io down, because the control room 17 through control channel 16, percussion piston constriction 2o, piston bores 21 and 22, Cylinder space 23 and exhaust port 24 is connected to the outside air. The control slide zo closes the cylinder channel ii and connects the cylinder space 8 through the channel 13 with the exhaust port 1q., whereupon the work cycle begins again can. To the control spool io in its end positions until the moment of reversal To be able to hold, the control room 17 is through a secondary channel 26 with the lower one Cylinder channel 13 and the control chamber 18 through a secondary channel 27 connected to the upper cylinder duct ii, whereby the control slide after release of the channel 26 and 27 remains under the action of the propellant until its Changeover takes place.

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.When using the pile driver to pull piles 7 and the like according to Fig. 3, the pile driver is used in the reverse position. In order to prevent that in this inverted position of the pile driver whose percussion piston 2 strikes the annular end face of the cylinder part on the Ringzy cylinder chamber 12, which is easily possible because of the acceleration pressure which is twice the weight of the percussion piston in the current working position of the ram Cylinder channel ii with a suitable throttle device, the z. B. can be designed as a shut-off screw 28 is provided. As a result, the propellant supplied to the cylinder chamber 8 via the control slide 10 can be throttled, as a result of which the impact on the larger percussion piston surface is alleviated. The same purpose can also be brought about or deepened by allowing the control channel ig to open earlier. The latter can happen, for example, in the `` '' way that a z. B. also designed as a screw shut-off device 29 an additional channel 30 is released, which is connected to the control channel ig and thus allows the earlier entry of the propellant into the reversing space 18.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Double-acting pile driver with a fixed one Cylinder and freely movable two-stage percussion piston, characterized in that that the smaller percussion piston stage (iz) used for the percussion stroke is permanently attached to the Propellant medium supply channel (ii) in the cylinder (i) and the larger, the return stroke of the Percussion piston effecting percussion piston stage (8) via a cylinder channel (13) and a constriction of a control slide (io) during the one stroke change to the propellant supply channel (ii) and with the other stroke change to the exhaust duct (14) in the control housing (g) is connected, whereby to control the percussion piston (2) one of this itself controlled single-stage spool (io) is used, which is in its one end position Cylinder duct (13) leading to the large piston side (8) with the exhaust duct (14) of the control housing (g) and in the other end position with the propellant supply channel (ii) connects.

2. pile driver according to claim i, characterized in that in the the pressure medium under the larger percussion piston surface conducting cylinder channel (13) a throttle device (2g) is inserted, which is connected to the control channel (ig) connected auxiliary channel (30) enters and by their actuation from the outside this Cylinder channel (30) releases, whereby the returning percussion piston (2) earlier for the stroke stroke is reversed.

3. pile driver according to claim i and 2, characterized in that that also in the supply channel leading to the fresh pressure medium to the control housing (g) (ii) a throttle device (28), e.g. B. designed in the manner of a shut-off screw is, - is arranged.