DE1634243C3

DE1634243C3 - Vibrations-Pfahlramme

Info

Publication number: DE1634243C3
Application number: DE1634243A
Authority: DE
Inventors: Albert George Van Nuys Calif. Bodine Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-01-28
Filing date: 1965-04-14
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE1634243B2; DK111880B; DE1634243A1; US3291227A; SE314035B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vibrations-Pfahlramme mit einem Rotationsvibrator, einem Antriebsmotor für den Vibrator und einem Kopplungsglied zum Verbinden des Vibrators mit dem Rammpfahl, wobei der Rammpfahl durch eine statische Auflast eine Bewegungskomponente in Achsrichtung erhält und der am Pfahlkopf befestigte Vibrator im Rammpfahl stehende Dehnungswellen in dessen Achsrichtung erzeugt und die Ausgangsimpedanz des Vibrators größenordnungsmäßig an die Impedanz des in Berührung mit dem Erdboden befindlichen Rammpfahles angepaßt ist.

Es ist bereits bekannt, daß eine hohe Rammgeschwindigkeit dann erreicht werden kann, wenn dem Pfahl Schwingungen übermittelt werden, deren Frequenz der Eigenfrequenz des einzurammenden Pfahles angepaßt sind, die sich im Verlauf des Rammens in Abhängigkeit von der Eintreiblänge des Pfahles ändert. So ist z. B. festgestellt worden, daß der erforderliche Frequenzbereich des Vibrators ausgedrückt werden kann durch eine Funktion von c und L, wobei c die longitudinal Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen in dem jeweiligen Material des Pfahls und /. die Länge des Pfahls ist zuzüglich der Länge des Vibrators. Vor dem Eindringen des Pfahls in den Boden beträgt die Eigenfrequenz des Pfahls c/2L und erreicht während des Rammens einen unteren Wert von c/4L (französische Patentschrift 1275 121). Die Anpassung der bei Vibrations-Pfahlrammen bisher benutzten Rotationsvibratoren an die jeweilige Eigenfrequenz des Pfahls war bisher nicht mit der erforderlichen Frequenzgenauigkeit möglich.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bei einer Vibrations-Pfahlramme der eingangs angegebenen Art der Vibrator gemäß der Erfindung als Orbital-Vi-^J5 brator mit zwei gegenläufigen Umlaufrollen ausgebildet, deren Rollenbahnen spiegelsymmetrisch zur Pfahlachse im Vibratorgehäuse angeordnet sind, wobei die Antriebswelle ihre Antriebskraft innerhalb einer Bohrung der Umlaufrollen abgibt.
Es hat sich herausgestellt, daß bei einer solchen Ausbildung des Vibrators eine sehr genaue Anpassung der Vibrationsfrequenz des Vibrators an die jeweilige Eigenfrequenz des Rammpfahles möglich ist, und zwar deshalb, weil überraschenderweise ein Orbital-Vibrator nach Angleichung an die Eigenfrequenz des Pfahls dessen Frequenz auch weitgehend während des Rammvorganges beibehält.

Zum Stand der Technik wird noch bemerkt, daß Vibratoren mit einer einzigen, an einer Abrollbohrung eines Vibratorgehäuses abrollenden Umlaufrolle, wobei das Gehäuse in einer Führung geradegeführt ist, bereits bekannt sind (französische Patentschrift 769 040).

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Antriebswelle des Vibrators eine kleinere Rolle antreiben, die innerhalb der Bohrung der Umlaufrolle abrollt.

Die kleinere Rolle kann mit der Antriebswelle derart verbunden sein, daß eine radiale Stellungsfreiheit der Rolle gewährleistet ist.

Die Antriebswelle kann die Umlaufrolle auch über ein Gleitelement antreiben, das innerhalb der Bohrung der Umlaufrolle gleitet.

Das Gleitelcment ist zweckmäßig mit der Antriebswelle derart verbunden, daß eine radiale Stellungsfreiheit des Gleitelements gewährleistet ist.

Auf den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines Vibrators im Schnitt nach der Linie 13-13 von Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 14-14 von Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 15-15 von Fig.2, wobei jedoch die Kurbelwelle, die Servorolle und der Unwuchtring aus der in Fi g. 2 gezeigten Stellung um 90° gedreht sind und die Kurbelwelle in ihre unterste Stellung gedreht ist,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 16-16 von Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 17-17 von Fig. 3.

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 18-18 von Fig. 3,

Fig. 7 und 8 schematische Ansichten zur Erläute^fi5 rung di'r Wirkungsweise des in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Vibrators,

Fig. ') einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, welcher eine andere Ausführungsform der Servorol-

len-Antricbsverbindung mit der Kurbelwelle zeigt,

Fig. K) einen Schnitt nach der Linie 22-22 von Fig. 9,

Fig. 11 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, welcher eine weitere Ausführungsform zeigt, bei welcher die Servorolle durch ein Gleitelement ersetzt ist, und

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 24-24 von Fig. 11.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist das Vibratorgehäuse 137a des allgemein mit 42 bezeichneten Vibrators in der waagerechten Richtung langgestreckt und bildet einen massiven Kopf 270 am oberen Ende eines zylindrischen Fußteils. Der Fußteil ist mit einer nicht dargestellten Einspann- oder Kupplungseinrichtung für einen Rammpfahl verbunden. Der Kopf 270 hat ebene Seitenflächen 271 und 272 und enthält parallele Querbohrungen 273, die sich zwischen diesen Seitenflächen, und zwar je eine in jeder Hälfte des Kopfes, erstreckt, wobei beide Bohrungen sich mit Vibratorantriebswellen 265 in Ausfluchtung befinden.

Das Vibratorgehäuse 137a ist zweckmäßig in einem - nicht dargestellten - Führungsgehäuse geradegeführt, das seinerseits an dem üblichen Führungsgestänge eines Rammengerüstes geführt ist. Die Antriebsmotoren können Brennkraftmaschinen sein, die auf einer Trägerkonstruktion aufruhen, welche an ihrem unteren Ende eine Luftfedereinrichtung enthält, die mit Kolben versehen ist, mit denen das Vibratorgehäuse 137a über eine untere Verlängerung verbunden ist. Die Zwischenwellen zwischen den Antriebsmotoren und einem im Führungsgehäuse angeordneten Zahnrädergetriebe sowie die Vibratorantriebswellen 265 zwischen dem Zahnrädergetriebe und dem Vibrator sind zweckmäßig mit bogenförmigen Keilverzahnungen (263 und 266 der Wellen 265) versehen, die eine Winkelbewegung der betreffenden Wellen ermöglichen, so daß Vibrationen von den Antriebsmotoren weitgehend ferngehalten werden.

In den Bohrungen 273 des Vibratorgehäuses 137a sitzen mit enger Passung Büchsen 274 aus gehärtetem Stahl.

Auf die überstehenden Randteile der Büchsen 274 sind Endplatten 276 aufgebracht, deren Innenflächen zusammen mit den Büchsen 274 zwei zylindrische Kammern 278 für zwei verhältnismäßig massive hohlzylindrische Umlaufrollen 280 mit Axialbohrungen 281 bilden. Den Rollen 280, deren Außendurchmesser wesentlich größer als der Innenhalbmesser der Büchsen 274 ist, wird eine Rollbewegung um die Innenflächen der Büchsen 274 herum in entgegengesetzten Richtungen durch Servorollen 282 mitgeteilt, die sich innerhalb der Bohrungen der Rollen 280 befinden und in entgegengesetzter Richtung innerhalb von Umlaufbahnen über Kurbelmechanismen 283 von den sich entgegengesetzt drehenden Vibratorantriebswellen 265 angetrieben werden, wie außer in den Fig. 1 und 2 auch in den Fig. 3 bis Fig. 8 gezeigt und schematisch dargestellt ist. In den Fig. 3 bis 8 sind die Rollen 280 und die Arme der Kurbelmechanismen in Stellungen dargestellt, die von denjenigen in den Fig. 1 und 2 verschieden sind, d. h. im unteren Teil ihrer Bahnen. Die Rollen 280 üben beim Herumrollen in den Buchsen im Vibratorgehäuse 137a Fliehkräfte auf dieses aus und die Servorollen 282 sowie die diese antreibenden Kurbelmechanismen werden zu Beginn so synchronisiert, daß die Rollen 280 sich in der senkrechten Richtung gemeinsam und seitlich gemeinsam aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen, so daß sich die hierdurch auf das Vibratorgehäuse 137ö ausgeübten vertikalen Kräfte addieren, während die seitlichen Kräfte, da sie gleich und entgegengesetzt sind, einander aufheben.

Eine Antriebswelle 284, die sich durch die Bohrung 281 in der Rolle 280 erstreckt, weist an ihrem getriebenen Ende einen erweiterten Kopf 285 auf, der in geeigneten Lagern 286 gelagert ist, welche von der zugeordneten Endplatte 276 getragen werden und eine Flanschverbindung mit der erwähnten Kupplung 269 haben, wie sich am besten aus Fig. 1 ergibt. Am anderen Ende der Antriebswelle ist eine Scheibe 288 angeordnet, die sich innerhalb eines Lagers 289 befindet, welches von der entsprechenden Endplatte 276 getragen wird. Die Endplatten 276 sind mit Öffnungen 276a versehen, damit der nachstehend erwähnte Schmiermittelnebel austreten kann.

Die Antriebswelle 284 weist zwei Wangenplatten 290 auf, durch die ein Querbolzen 291 gesteckt ist, auf welchem sich zwischen den beiden Wangenplatten eine exzentrische Büchse 292 befindet, die kurze, rohrförmige Endteile 293 aufweist, die zum Bolzen 291 konzentrisch sind, sowie einen exzentrischen mittigen Hauptteil 294. Der exzentrische Teil 294 ist konzentrisch von der vorerwähnten Servorolle 282 unter Zwischenschaltung von Nadellagern 295 umgeben. Die Nadellager werden von Abstandsringen 296 und 297 in Abstand voneinander gehalten, welche in die Bohrung 298 der Rolle 282 eingesetzt sind.

Zwischen den Enden der Rolle 282 und den Antriebswellenwangenplatten sind Abstandsplatten 299 vorgesehen, die Ausschnitte 299a zur Aufnahme der Kurbelwelle aufweisen (Fig. 4), um zu verhindern, daß sie sich mit Bezug auf die Wangenplatten drehen.

Die Wirkungsweise der Servorollen ergibt sich am

besten aus Fig. 6 sowie aus den Fig. 7 und 8, die funktionsmäßige Darstellungen des Mechanismus sind. Es sei zunächst die Rolle 280 in der Büchse 274 im Vibratorkopf 270 betrachtet und angenommen, daß sie sich in ihrer untersten Stellung befindet, wie in F i g. 6 dargestellt. Das Problem besteht darin, dieselbe an der Innenseite der Büchse 274 so herumzurollen, daß die Berührungsstelle zwischen der Büchse und der Rolle 280 im Uhrzeigersinn um die Büchse herumwandert. Wie ersichtlich, muß die Rolle bei dieser Bewegung im Gegenzeigersinn um ihren Mittelpunkt herumrollen, wie durch den Pfeil α angegeben. Gleichzeitig bewegt sich die Rolle im ganzen in einer

Kreisbahn im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil b angegeben. Ferner ist ersichtlich, daß die Rolle 280, die ohne wesentlichen Schlupf an der Mantelfläche der Büchse abrollt, eine Umlaufzahl je Sekunde um die Büchsenrollbahn erreicht, die wesentlich größer ist als die Zahl der rein körperlichen Umdrehungen je Sekunde, mit welcher sich die Rolle um ihre eigene Mittelachse dreht.

Nun muß zur Weiterbewegung der Umlauf rolle 280 über die dargestellte unterste Stellung (Fig. 6, 7 und

8) hinaus die Servorolle 282 geringfügig über die in den F i g. 6 und 7 gezeigte unterste Stellung hinaus zu der in Fig. 8 gezeigten Stellung bewegt werden. Mit anderen Worten, die Servorolle 282 kann die Rolle 280 nur antreiben, nachdem sie eine kurze Strecke auf der durch die Innenbohrung 281 der Rolle 280 gebildeten Rollbahn hochgeklettert ist. Die Servorolle 282 wird von einem Kurbelarm getragen, der sich um die Kurbelachse C dreht. Die exzentrische

Büchse 292 ermöglicht einen veränderlichen Abstand zwischen der Kurbelachse und der Drehachse S der Servorolle 282. In der Tat ergeben die Wangenplatten 290 einen Kurbelarm, der sich von der Antriebswellenachse C zur Achse A des Drehzapfens 291 erstreckt, während die exzentrische Büchse 292 praktisch eine Schleppstange bildet, die am Kurbelarm an der Drehzapfenachse A angelenkt ist und sich von dieser Achse A zur Drehungsmittelachse S der Servorolle 282 erstreckt. Die Fi g. 7 und 8 zeigen die Bedingungen, wobei Fig. 7 eine Anfangsstellung oder eine Stellung mit der Leistungsabgabe Null zeigt, während die letztere die Vorrichtung im normalen Betrieb zeigt, bei welchem tatsächlich Leistung abgegeben wird. Das Glied CA ist der wirksame Antriebsarm der Exzenterbüchsenvorrichtung nach Fig.6 und hat eine Länge, die gleich dem Abstand von der Antriebswellenachse Czur Achse A des Zapfens 291 ist. Die Schleppstange AS ist praktisch ein Glied, das bei A am Kurbelarm CA angelenkt ist und an seinem hinteren Ende auf der Achse 5 die Servorolle drehbar trägt, wobei die Länge der Schleppstange AS gleich dem Abstand von der Achse A des Zapfens 291 zur Achse 5 der Servorolle ist.

Wie ersichtlich, zieht das wirksame Schleppglied AS den wirksamen Kurbelarm CA nach, und bei der Drehung der Antriebswelle hat die auf die Servorolle 282 wirkende Fliehkraft das Bestreben, die Rolle nach außen zu drücken, so daß sie gegen die Innenseite der Umlaufrolle 280 anliegt.

Ferner wird, wenn die Rolle 282 auf der geneigten Rollbahn 281 innerhalb der Umlaufrolle 280 geringfügig nach oben klettert, der Abstand von C zum Tangentialpunkt oder Kontaktpunkt zwischen der Rolle 282 und der Innenfläche 281 der Umlaufrolle 280 geringfügig verkürzt. Der Winkel CAS zwischen der Linie von C nach A und der Linie A nach S wird kleiner, was bei einer relativen Gegenzeigersinndrehung der exzentrischen Büchse auf dem Zapfen 291 (auf der Achse A) geschieht. Das Schleppglied AS für die Rolle 282 verringert daher seinen Winkel mit Bezug auf den wirksamen Kurbelarm CA. Daher wandert die Servorolle auf der Neigung der Bohrung 281 nach oben und die Fliehkraft der Rolle 282 gegen die Umlaufrolle 280, die nun an einem gegenüber dem ursprünglichen Angriffspunkt (an der tiefsten Stelle) vorverlegten Punkt wirksam wird, zwingt die Rolle 280 auf der Rollenbahn 274 um einen entsprechenden Betrag weiterzurollen.

Die Teile bewegen sich daher aus der in F i g. 7 gezeigten Stellung in die in Fig. 8 gezeigte Stellung weiter. In Fig. 7 verläuft die Linie der durch die Servorolle 282 ausgeübten Fliehkraft F_c durch den Berührungspunkt T zwischen der Umlaufrolle 280 und der Rollenbahn 274. Es wird in diesem Augenblick und in dieser Stellung keine Kraft durch die Rolle 282 ausgeübt, welche das Bestreben hat, die Umlaufrolle 280 weiterzurollen. In der sofort darauf folgenden Stellung der Fig.8 ist jedoch die Servorolle 282, wie erwähnt, um einen geringen Betrag die Neigung der Bohrung der Umlaufrolle 280 zu einem neuen Berührungspunkt M »aufwärts« weitergerollt. Die Rolle 280 hat sich noch nicht in die in Fig. 8 gezeigte Stellung weiterbewegt, und die Teile konnten offensichtlich die dargestellte Stellung auf Grund der Drehachse A einnehmen.

In der in Fig.8 gezeigten Stellung wirkt die durch die Servorolle 282 auf die Innenseite der Rolle 280 ausgeübte Fliehkraft F₁ unter einem Winkel fc) zur Linie CT. Der Punkt M wird zur augenblicklichen Mitte, um welche die Rolle vorwärtslaufen bzw. -rollen kann und, wenn angenommen wird, daß keine wesentliche Reibung zwischen der Rolle 280 und der Rolle 282 besteht, wirkt letzte längs einer Linie von S nach M. Die Fliehkraft F₁. hat daher eine Komponente F₁', welche längs der Linie von S nach M wirkt, und eine Komponente F₁", welche längs der Stange

ίο von A nach S gerichtet ist, und T wird der Augenblicksdrehpunkt, um welchen die Umlaufrolle 280 vorwärtslaufen oder -rollen kann, während die Strecke Δ. die vom Punkt T senkrecht zur Linie der Kraft F₁' gezogen ist. die Länge des Hebels ist, mit welchem F/ auf die Rolle 280 einwirkt, um sie um den Augenblicksmittelpunkt T vonvärtszurollen. Je größer der Winkel Θ ist (welches der Phasenwinkel ist, um den die Servorolle 282 über die Rolle 280 weiterbewegt wird), desto größer ist der Hebelarm, mit welchem die Kraft F₁' an der Rolle 280 angreift, und desto größer ist auch die Leistung, die auftritt. Die Drehachse bei A im Kurbelmechanismus, der die Servorolle trägt, läßt es ohne weiteres zu, daß der Phasenwinkel Θ größer und eine verhältnismäßig große Leistung erzeugt wird. Es läßt sich natürlich ein kleiner Phasenwinkel Θ ohne Drehachse bei A infolge des Spiels in den Teilen erzielen, und es kann in den Fällen, in denen'eine geringe Leistung eines Vibrators ausreichend ist, die Drehachse bei A sowie das Schleppglied (die exzentrische Büchse 292 bei der dargestellten Ausführungsform) weggelassen werden. Für hohe Leistungen, wie sie für Vibrationspfahlrammen, die im Eigenfrequenzbereich arbeiten, erforderlich sind, sind jedoch die Anordnungen mit Gelenkachse und Schleppglied äußerst vorteilhaft.

Die vorangehend beschriebene exzentrische Büchse 292 für die Servorolle 282 hat sich in einem Prüfmodell der Vibrationspfahlramme als zufriedenstellend erwiesen. Diese Bauform ist jedoch etwas empfindlich hinsichtlich der Genauigkeit der Herstellung, da eine Anzahl von Lagereinheiten zugleich in genauer Ausfluchtung sein muß. Dies bedeutet, daß die Hauptlager 286, welche die Antriebswelle lagern, in genauer Ausfluchtung sein müssen, die Bohrungen in den Kurbelarmcn 290 für den Bolzen .291 in genauer Ausfluchtung mit den Hauptlagern sein müssen, der Bolzen 291 selbst und die exzentrische Büchse 292 mit sehr hoher Genauigkeit hergestellt sein müssen und schließlich die Servorolle 282 sehr genau hinsichtlich der Ausfluchtung und der Konzentrizität ihrer Innenbohrung mit Bezug auf ihren Außendurchmesser bearbeitet sein muß. Wenn nicht alle diese Bedingungen mit einem außerordentlich hohen Genauigkeitsgrad erfüllt sind, werden sehr hohe BeIastungen auf das Nadel- oder Zapfenlager 295 wirksam, das innerhalb der Servorolle gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Servorolle muß gewichtmäßig sehr gleichmäßig auf dem Innendurchmesser der Umlaufrolle 280 abgestützt sein, da sonst eine beträchtliehe Unwucht und eine außerordentliche Belastung einiger Teile des Lagers innerhalb der Servorolle die Folge ist.

Zur Überwindung des vorstehenden Problems kann die in den Fig. 9 und K) dargestellte Ausführungsform bei den erfindungsgemäßen Vibrationspfahlrammen verwendet werden, bei welcher ein Zapfenlager 295a sich innerhalb der Servorolle 282 auf einer Achse 292« mit ziemlich großer Durchbohrung dreht.

Das Lager 295α kann ein Nadellager sein, wie in den Fig. 3 und 6 gezeigt. An der Achse 292a liegt ein Bolzen 283a von kleinerem Durchmesser an, der zwischen den Wangen 290 der Kröpfung der Kurbelwelle 284 angeordnet ist. Wie ersichtlich, kann infolge des Spiels zwischen der Bohrung der Achse 292a und dem Antriebsbolzen 283 eine optimale Ausfluchtung dieser Achse mit dem Antriebsbolzen erreicht werden. Hierdurch wird jegliche Neigung zur Unwucht der Lagerbelastungen der Zapfen- oder Nadellager stark gemildert. Die ölzufuhr geschieht über Bohrungen, zu denen die Bohrungen 432 und 440 gehören. Das Öl erreicht die Zapfen- oder Nadellager durch Bohrungen 2926 in der Achse und eine Nut 2956 im Zapfenlager. Diese Lager stellen ein sehr stark belastetes Element im Gesamtsystem dar, da sie sehr hohen Drehzahlen unterworfen sind und sehr hohe Kräfte auftreten, und zwar unter Bedingungen, bei welchen starke Fliehkräfte das öl aus dem Lagersystem herauszuschleudern suchen. Mit anderen Worten, es bestehen günstige Schmierbedingungen nur für die äußeren Nadellager oder die Außenflächen des Zapfenlagers. Dieses System ist daher sehr empfindlich bezüglich der Ausfluchtung, so daß die selbsttätige Ausfluchtung des losen Antriebsbolzens innerhalb der Bohrung in der Antriebsachse einen wesentlichen Vorteil darstellt. Die Teile 270, 274 und 280 sind, wie vorangehend beschrieben, ausgebildet.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das vorangehend beschriebene Nadel-· oder Zapfenlagerproblem völlig ausgeschaltet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Lager durch ein einfaches Gleitelement 282a ersetzt, das auf einem drehbaren Zapfen 2836 gelagert ist, der durch die Wange 290 der Antriebswelle 284a und einen Träger 290 a, der mit der Antriebswelle verschraubt ist, drehbar gelagert ist. Der Zapfen 2836 besitzt einen exzentrischen, mittig zylindrischen Teil 283c, auf dem das Gleitelement 282a drehbar ist. Durch die Drehung des Zapfens 2836 wird eine radiale Freiheit für das Gleitelement 282a erzielt. Dieses Gleitelement gleitet um die Innenseite der Rolle 280 herum. Das Gleitelement gleitet lediglich auf einem Ölfilm,-der durch eine Austrittsbohrung 442a aus der Antriebswelle 284a erhalten wird, welche Austrittsbohrung einen Ölfilm auf die Innenfläche der Bohrung innerhalb der Umlaufrolle 280 leitet. Wie ersichtlich, ist das Gleitelement 282 a so geformt, daß es einen schweren hinteren oder nacheilenden Teil 2826 aufweist, so daß es eine kleinere Masse an der Vorderkante (in F i g. 12 im Uhrzeigersinn gesehen) hat, wodurch eine Annäherung an den Ölfilm mit einer geneigten Fläche erhalten wird. Durch diesen keilförmigen Ölfilm wird erreicht, daß das Gleitelement an der Oberseite des Ölfilms ähnlich Schlittenkufen gleitet. Da das Gleitelement auf einem ziemlich beträchtlichen Ölfilm gleitet, sind die Abmessungen der Geis samtanordnung nicht so sehr kritisch, da sich der Ölfilm geringen Ausfluchtungsfehlern des Gleitelements anpassen kann. Außerdem sind infolge der beträchtlichen Kontaktfläche mit diesem Ölfilm die Belastungen des Gleitelements je Flächeneinheit im Vergleich zu dem vorerwähnten Nadel- oder Zapfenlager sehr niedrig.

Wie ersichtlich, gleitet bei allen Ausführungsformen der Erfindung das Servoelement, unabhängig davon, ob es eine Rolle oder ein Gleitelement ist, normalerweise dem Kontaktpunkt etwas voraus, an welchem die Umlaufrolle die Hauptrollbahn berührt. Dies ist durch den Umstand bedingt, daß die Servoeinheit dem System Leistung zuführt. Wenn nun Stoßimpulse auf die Umlaufrolle 280 als Folge der Übertragung von Stoßimpulsen im Pfahl nach oben übertragen werden, so verursacht dies plötzliche Drehmomentstöße an der Antriebswelle 265. Der wichtige Punkt besteht hier darin, daß die Antriebswelle 284 oder 284a plötzlich ihre Winkelstellung verändern kann, um die Belastung der Servovorrichtung, unabhängig davon, ob es sich um ein Gleitelement oder um eine Rolle handelt, zu erniedrigen. Die erfindungsgemäß ausgebildete Pfahlramme kann zum Eintreiben von Pfählen unterschiedlicher Querschnitte benutzt werden, z.B. von Pfählen mit zylindrischem oder rohrförmigem Querschnitt, mit Η-Querschnitt oder einem sonstigen Profil sowie von Pfählen aus verschiedenen Materialien.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

509 620/53

Claims

Patentansprüche:

1. Vibrations-Pfahlramme mit einem Rotationsvibrator, einem Antriebsmotor für den Vibrator und einem Kopplungsglied zum Verbinden des Vibrators mit dem Rammpfahl, wobei der Rammpfahl durch eine statische Auflast eine Bewegungskomponente in Achsrichtung erhält und der am Pfahlkopf befestigte Vibrator im Rammpfahl stehende Dehnungswellen in dessen Achsrichtung erzeugt und die Ausgangsimpedanz des Vibrators größenordnungsmäßig an die Impedanz des in Berührung mit dem Erdboden befindlichen Rammpfahles angepaßt ist, gekennzeichnet durch einen Orbital-Vibrator (42) mit zwei gegenläufigen Umlaufrollen (280), deren Rollenbahnen (274) spiegelsymmetrisch zur Pfahlachse im Vibratorgehäuse (137a) angeordnet sind, wobei die Antriebswelle (284, 284a) ihre Antriebskraft innerhalb einer Bohrung (281) der Umlaufrollen (280) abgibt.

2. Vibrations-Pfahlramme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (284) eine kleinere Rolle (282) antreibt, die innerhalb der Bohrung (281) der Umlaufrolle (280) abrollt.

3. Vibrations-Pfahlramme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinere Rolle (282) mit der Antriebswelle (284) derart verbunden ist, daß eine radiale Stellungsfreiheit der Rolle (282) gewährleistet ist.

4. Vibrations-Pfahlramme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (284a) die Umlaufrolle (280) über ein Gleitelement (282a) antreibt, das innerhalb der Bohrung (281) der Umlaufrolle (280) gleitet.

5. Vibrations-Pfahlramme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (282a) mit der Antriebswelle (284a) derart verbunden ist, daß eine radiale Stellungsfreiheit des Gleitelements (282a) gewährleistet ist.