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Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät mit einem druckfluidbetriebenen Schlagkolben in einem Gerätegehäuse und einer Drehumsteuerung des Schlagkolbens von Vorwärtslauf auf Rückwärtslauf zum Erstellen von Schäg- oder Horizontalbohrungen im Erdreich.
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Derartige Rammbohrgeräte sind bekannt und weisen einen Schlagkolben auf, der im Gerätegehäuse pneumatisch hin- und herbewegt wird und dabei, je nach der Bewegungsrichtung des Geräts, auf eine vordere oder eine hintere Schlagfläche des Gehäuses prallt. Die dabei übertragene kinetische Energie des Schlagkolbens sorgt für eine Beschleunigung des Rammbohrgeräts im Erdreich und das Entstehen einer Bohrung durch radiales Verdrängen des Erdreichs.
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Aus der
deutschen Offenlegungsschrift 39 09 567 A1 ist ein derartiges Rammbohrgerät mit einem Steuerrohr und einem darauf verschiebbaren Schlagkolben bekannt. Das Steuerrohr ist an seinem rückwärtigen Ende mit einer Druckluftquelle verbunden und sowohl längsaxial beweglich als auch drehbar über eine vorgespannte außenliegende Schraubenfeder mit einem gehäusefesten Bauteil verbunden. Die vorgenannte Schraubenfeder zwingt das Steuerrohr in eine Vorlaufstellung und verriegelt es in dieser Lage nach einer Vierteldrehung in einer vorderen Verriegelungsnut. Beim Umsteuern des Geräts von Vorwärtslauf auf Rückwärtslauf wird das Steuerrohr zunächst mit einer Vierteldrehung gegen die Federvorspannung entriegelt, so dass es unter dem Einfluss der Druckluft (Arbeitsluft) entgegen der längsaxialen Federkraft in seine Rückwärtslaufstellung verschoben wird. Dadurch verlängert sich die Rückwärtslaufbewegung des Schlagkolbens, so dass eine gehäusefeste rückwärtige Schlagfläche vom Schlagkolben beaufschlagt wird.
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Wie in der Vorwärtslaufstellung verriegelt sich das Steuerrohr in der Rückwärtslaufstellung unter dem Einfluss der auch rotatorisch vorgespannten Schraubenfeder in einer rückwärtigen Verriegelungsnut. Ein erneutes Umsteuern des Rammbohrgeräts zurück in die Vorlaufstellung erfordert demzufolge ein Zurückdrehen des Steuerrohrs und dessen Zurückschieben in die Vorlaufposition.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Rammbohrgerät der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, das ein einfaches Umsteuern ohne die Notwendigkeit eines Drehens und/oder Ziehens an der Druckfluid- bzw. Druckluftleitung erlaubt.
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Dieses Problem wird durch ein Rammbohrgerät gelöst, bei dem die Kammer eines Drehkolbens bzw. -schiebers mit einer Steuerluft- bzw. -fluidleitung verbunden ist, um mit dem Steuerfluid das Gerät maschinell umzusteuern.
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Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, das Rammbohrgerät mit einem inner- oder außerhalb, vorzugsweise innerhalb des Gerätegehäuses befindlichen Drehantrieb des Steuerrohrs und/oder einer Arretierhülse für das Steuerrohr zu versehen. Dazu ist das Steuerrohr axial verschiebbar gelagert und lässt sich so maschinell von der Steuerposition für den Vorwärtslauf in die Steuerposition für den Rückwärtslauf verschieben. Dabei geschieht das Längsverschieben des Steuerrohrs für den Vorwärtslauf durch eine Schraubenfeder und für den Rückwärtslauf durch die Arbeitsluft sowie das Verdrehen von Steuerrohr und/oder Arretierhülse mit Hilfe des Drehschiebers.
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Mithin entfällt bei dem erfindungsgemäßen Rammbohrgerät das Drehen des Steuerrohrs durch eine Bedienungsperson. Die Erfindung verzichtet beim Umsteuern auf jegliches willkürliches manuelles Drehen der Leitung für die Arbeitsluft und damit auch des Steuerrohrs, sie verwendet stattdessen eine von der Arbeitsluft völlig unabhängige und daher selbständig schaltbare Druckmittelbeaufschlagung eines Drehkolbens, der vorzugsweise innerhalb des Gerätegehäuses angeordnet ist, der aber auch außerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann.
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Damit ist der besondere Vorteil verbunden, dass die Anforderungen an die Dichtigkeit der Umsteuerungsmechanik gering sind, weil der Drehkolbenantrieb nur zum Umschalten mit Druckluft beaufschlagt wird. Dabei ist für nur eine der beiden Steuerbewegungen des Steuerrohrs die Verwendung eines Druckfluids bzw. von Druckluft erforderlich, weil die Rückbewegung und die Verriegelung allein von der Schraubenfeder bewirkt wird. Hierfür ist der Steuerluftverbrauch so gering, dass ein minimaler Durchmesser der Steuerluftzuleitung ausreichend ist und demzufolge auch eine Steuerluftleitung im Arbeitsluftschlauch möglich ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Längsschnitt des rückwärtigen Endes eines Rammbohrgeräts in seiner Vorwärtslaufstellung;
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2 den Längsschnitt der 1, jedoch in der Rückwärtslaufstellung;
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3 das Steuerrohr des Rammbohrgeräts nach den 1, 2 in perspektivischer Darstellung der Vorwärtslaufstellung;
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4 das Steuerrohr nach 3, jedoch in ihrer Rückwärtslaufstellung,
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5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in 1;
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6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in 1 und
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7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in 1.
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Das Rammbohrgerät 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 2 auf, von dem jedoch nur der rückwärtige Teil mit seinem eingeschraubten Schwanzende 3 dargestellt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein hin- und herbeweglicher Schlagkolben 4 gelagert, dessen Rückwärtsbewegung durch eine ringförmige Aufschlagfläche 5 begrenzt ist. Der Schlagkolben 4 wird von einem über eine Leitung 6 zugeführten Druckfluid in eine oszillierende Bewegung versetzt und gibt dabei seine kinetische Energie an eine im vorderen Teil des Gehäuses 2 befindliche Schlagspitze oder über die ringförmige Aufschlagfläche 5 an das Gerätegehäuse ab, dessen Schlagspitze axial beweglich im Gehäuse 2 angeordnet ist.
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Die Druckfluidleitung 6 ist über ein zweiteiliges Kupplungsstück 7, 8 mit einem gegenüber einer Arretierhülse 19 drehbar gelagerten Steuerrohr 9 verbunden. Dieses Steuerrohr ist einseitig am vorderen Ende in einer Steuerhülse 10 im Zylinderraum 11 des Schlagkolbens 4 und andererseits am rückwärtigen Ende in einem Entlüftungsblock 12 gelagert, der im Schwanzende 3 des Gehäuses 2 angeordnet ist. Die Steuerhülse 10 ist über eine elastische Buchse 13 mit dem Steuerrohr 9 verbunden. Sie ist in einer Ringnut 14 des Steuerrohrs 9 gelagert, der sich eine ringförmige Schulter 15 des Steuerrohrs 9 anschließt.
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Die Schulter 15 besitzt eine zum Schwanzende des Geräts (1 und 2) hin offene nicht erkennbare Tasche, in die das vordere Ende einer zylindrischen Schraubenfeder 16 eingreift. Die Schraubenfeder umgibt das Steuerrohr 9 und ist mit ihrem rückwärtigen Ende 17 in der Tasche 18 einer gegenüber dem Steuerrohr 9 drehbaren Arretierhülse 19 festgelegt. Diese Teile gehören zu der erfindungsgemäßen Drehumsteuerung, wie sie aus den Querschnittsdarstellungen der 5 bis 7 ersichtlich ist.
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Diese Umsteuerung besteht im Wesentlichen aus einem Drehkolbenantrieb in Gestalt eines Flossenrohrstücks 20 mit Längsflossen 21, 22. Das Flossenrohrstück 20 bildet zusammen mit der Arretierhülse 19 einen an der Arretierhülse 19 angebrachten Drehkolben 23 sowie der Zylinderaußenhülse 32 den Kolbenraum 24 des Drehkolbenantriebs, der über eine Steuerluftleitung 25 mit einem Steuerluftventil 26 mit separater Steuerluft beaufschlagt wird.
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Das Steuerrohr 9 besitzt zum alternativen Verriegeln in seinem rückwärtigen Teil im Abstand voneinander je eine Quernut 27, 28, in die alternativ ein Verriegelungssteg 29 eingreift. Die Quernut 27 legt die Vorwärtslaufstellung (1) und die Quernut 28 die Rückwärtslaufstellung (2) des Steuerrohrs 9 fest. Die beiden Quernuten 27, 28 definieren damit die beiden Betriebsstellungen des Steuerrohrs 9.
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In der Schnittdarstellung der 6 sind zwei einander gegenüberliegende ortsfeste Anschlagleisten 30, 31 zur Begrenzung der Drehkolbenbewegung beim Umschalten mit dem Steuerluftventil 26 dargestellt.
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Das Umschalten geschieht in der Weise, dass durch Öffnen des Steuerluftventils 26 der Kolbenraum 24 des Drehkolbens 23 unter Druck gesetzt wird. Nachdem dann der Drehkolben seine Endposition erreicht hat, schiebt die Schraubenfeder 16 als Folge einer Zurücknahme des Drucks in der Druckluftleitung 6 die Steuerhülse 10 mit dem Steuerrohr 9 nach vorne. Dazu wird der Druck so weit verringert, dass die Schraubenfeder 16 die Steuerhülse 10 gegen den im Zylinderraum 11 des Schlagkolbens 4 noch herrschenden Restdruck des Druckmediums (Arbeitsluft) aus der in 2 dargestellten Lage für den Rückwärtslauf in die Lage für den Vorwärtslauf (1) bringt. Schon während der Bewegung des Steuerrohrs 9 von der in 2 dargestellten Lage für den Rückwärtslauf in die Lage für den Vorwärtslauf (1) kann der Drehkolben 23 druckluftfrei geschaltet werden. Mit anderen Worten: Der Drehkolben wird nur zum Entriegeln des Steuerrohrs 9, d. h. für einen sehr kurzen Zeitraum mit Steuerluft beaufschlagt.
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Das ist deswegen möglich, weil die Schraubenfeder 16 das Steuerrohr 9 in seiner vorderen Position für den Vorwärtslauf (1) nach der Druckentlastung des Drehkolbens 23 in eine Lage bringt, bei der ein Verriegelungssteg 29 in eine hintere Quernut 28 des Steuerrohrs 9 eingreift (1) und damit ein axiales Bewegen des Steuerrohrs unterbindet. Sobald dies der Fall ist, kann der Druck der Arbeitsluft wieder erhöht werden und der Vorwärtslauf beginnen.
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Um den Rückwärtslauf einzuleiten, muss das Gerät unter Beibehaltung des vollen Druckniveaus der Arbeitsluft zunächst mit Hilfe des steuerluftbeaufschlagten Drehkolbens 23 in der Weise entriegelt werden, dass sich das Steuerrohr 9 unter dem Einfluss der Arbeitsluft von seiner Lage in 1 in die Lage nach 2 bewegen kann. In dieser Lage gelangen die vordere Quernut 27 und der Verriegelungssteg 29 unter dem Einfluss der Schraubenfeder 16 bei druckentlastetem Drehkolben 23 wieder in Eingriff (2) und beginnt der Rückwärtslauf bei vollem Druckniveau.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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