DE2121504B2

DE2121504B2 - Fallbär mit Kraftantrieb

Info

Publication number: DE2121504B2
Application number: DE2121504A
Authority: DE
Inventors: Anthony Edward Walter Stowmarket Suffolk Last (Grossbritannien)
Original assignee: The British Steel Piling Co. Ltd., Claydon, Ipswich, Suffolk (Grossbritannien)
Current assignee: BSP International Foundations Ltd
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1978-11-02
Also published as: US3734206A; BE766634A; NL7106094A; DE2121504C3; NL156212B; FR2091176A5; CA932223A; DE2121504A1; JPS5211129B1; GB1340708A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fallbär mit Kraftantrieb, mit einem zur Erzeugung aufeinanderfolgender Schläge in einem Gehäuse, das einen oberen und einen unteren Gehäuseteil hat, geführten, auf- und abbeweglichen Stufenkolben mit Kopf und Schaft, einer zwischen einem Teil der Gehäuseinnenwand und dem Stufenkolben ausgebildeten Kammer, deren Volumen beim Aufwärtshub des Stufenkolbens zunimmt, wobei der in den unteren Gehäuseteil eintauchende Schaft des Stufenkolbens bei seiner Aufwärtsbewegung ständig in diesem Gehäuseteil verbleibt.

Aus der DE-PS 7 25 023 ist ein Fallbär mit einem Stufenkolben bekannt, der einen Kopf und einen Schaft aufweist, wobei der Schaft des Stufenkolbens bei seiner Aufwärtsbewegung in dem Gehäuseteil verbleibt, in dem er geführt ist. Zwischen dem Gehäuse und der t>o Unterfläche des Kopfes des Stufenkolbens ist eine Kammer ausgebildet, die kurz über der unteren Endstellung des Kolbens über eine öffnung mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Diese öffnung wird beim Abwärtshub des Kolbens kurz vor dem unteren tr. Umkehrpunkt geschlossen, wodurch ein Druckpolster gebildet wird, das zur Dämpfung des Kolbenfalls dient.

Ferner ist aus der DE-PS 7 30 769 ein Fallbär mit einem Stufenkolben aus Kopf und Schaft bekannt, wobei der Schaft jedoch bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens vollständig aus dem Gehäuseteil, in dem er geführt ist, austritt und durch eine öffnung Frischluft ansaugt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Fallbär mit hoher Schlagfolge zu schaffen, dabei aber ein Abheben des Gehäuses zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß über den größten Teil der Auf- und Abwärtsbewegung des Stufenkolbens die Kammer dichtend gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Druck in der Kammer in oder in der Nähe der unteren Endstellung des Stufenkolbens zu begrenzen.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale wird während des Aufwärtshubs des Kolbens unterhalb des Ko'benkopfes relativ schnell eine Saugkraft aufgebaut, wodurch eine Steigerung der Schlagfolge erzielt wird. Die Gefahr des Abhebens des Gehäuses, in dem der Fallbär geführt ist, wird daher im wesentlichen vermieden, mindestens jedoch beträchtlich vermindert.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der

F i g. 1 teilweise im vertikalen Schnitt den unteren Bereich eines Fallbären und seines Gehäuses zeigt.

F i g. 2 zeigt Im vertikalen Schnitt den oberen Bereich des Fallbären und seines Gehäuses nach F i g. 1.

Das Gehäuse des Fallbären hat einen unteren, zylindrischen Gehäuseteil 2 und einen daran befestigten oberen, zylindrischen Gehäuseteil 4 mit größerem Durchmesser. In dem unteren Ende des Gehäuseteils 2 ist gleitend und dieses abdichtend ein Rammkörper 6 montiert. Innerhalb des Gehäuses ist ein Stufenkolben 8 hin- und herbeweglich montiert und durch einen Kraftantrieb aus der in F i g. 1 gezeigten untersten Stellung nach oben bewegbar. Der Stufenkolben 8, der aus Gußeisen hergestellt sein kann, besteht einstückig aus einem Schaft 10, der im Gehäuseteil 2 gleitet und diesen abdichtet, und aus einem Kopf 12 von größerem Durchmesser, der im Gehäuseteil 4 angeordnet ist und diesen abdichtet. Am unteren Ende des Gehäuses sind Pfahlgreifer 14 angeordnet, die es ermöglichen, einen Pfahl P und den Fallbären gemeinsam mit einer zwischen dem Rammkörper 6 und dem Pfahl eingelegten Pfahlhaube 16 anzubringen.

Die obere Fläche des Rammkörpers 6 und die untere Fläche des Schaftes 10 weisen einander zugekehrte mittige Aussparungen 18 auf. Von einer Pumpe in einem Pumpengehäuse 20 wird entlang einer Leitung 22 Kraftstoff eingespritzt. Die Brennstoffzufuhr zur Pumpe erfolgt von einem Brennstoffbehälter 24 im oberen Gehäuseteil 4.

Die Pumpe wird durch den Stufenkolben 8 über einen Nocken 26 angetrieben, der mit einer Stange 28 verbunden ist, die einen Kolben der Pumpe trägt. Der Nocken ist federbelastet, so daß er durch einen Schlitz 30 in der Gehäusewand hindurch vorspringt und in Anlage an den Schaft 10 angedrückt ist. Wenn der Schaft gehoben wird und den Schlitz 30 freigibt, wird der Nocken 26 einwärts bewegt und saugt Brennstoff in die Pumpe an, und beim nächsten Abwärtshub des Schaftes stößt dieser an der gekrümmten Fläche des Nocken 26 an und verschiebt die Stange 28 zwecks Kraftstoffeinspritzung durch die Leitung 22. Das Einspritzen erfolgt unter niedrigem Druck, da in dieser

Phase die Auspuffschlitze 34 (von denen nur der eine dargestellt ist) noch nicht vom Schaft 10 verdeckt sind.

Der Kopf 12 bildet zusammen mit einem Federdich-'ungsring 36 am Übergang zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil eine abgeschlossene Kammer 38, die mit dem Raum oberhalb des Kopfes über einen Luftkanal 40 in Verbindung steht, wenn sich der Stufenkolben in seiner untersten Stellung befindet.

Das obere Ende des Gehäuseteiles 4 ist gegen die Atmosphäre hin offen. Bei jedem Aufwärtchub dts Stufenkolbens 8 nach Einspritzen und Zünden des Brennstoffes in dem Gehäuse wird die Kammer 38 dichtend abgeschlossen, sobald der Kopf 12 das obere Ende des Luftkanals 40 verdeckt, und bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Stufenkolbens wird dann das Volumen der Kammer 38 unter dem Kopf 12 vergrößert, was zu einer Verminderung des Druckes in dieser Kammer führt. Folglich wird eine Saugwirkung an der Unterseite des Kopfes 12 entwickelt, die bestrebt ist, den Aufwärtshub des Stufenkolbens zu vermindern, und diese Saugkraft nimmt mit zunehmendem Volumen der Kammer 38 bei der Aufwärtsbewegung des Stufenkolbens zu. Der maximale Saugdruck hängt vom atmosphärischen Druck ab, so daß die maximale Reaktionskraft, die das Gehäuse hebt, jederzeit geringer ist als die infolge des atmosphärischen Druckes auf den Flansch 2a des Gehäuseteiles 2 unterhalb des Federdichtungsringes 36.

Wenn der Stufenkolben seinen abwärtsgerichteten Kompressionshub beginnt, wirkt zusätzlich zur Schwerkraft die abwärtsgerichtete Saugkraft in dem vergrößerten Volumen der Kammer 38 auf den Fallbären, und dieser wird daher durch dip Summe beider Kräfte beschleunigt, deren letztere jedoch mit Abnahme des Volumens der Kammer 38 abnimmt.

Da zu erwarten ist, daß in die Kammer 38 etwas Luft einsickert, während in ihr ein Unterdruck herrscht, würde der Druck in der Kammer bei Fehlen des Luftkanals 40 am Ende des Abwärtshubes den atmosphärischen Druck um ein geringes Maß überschreiten. Durch Verbinden der Kammer 38 mit dem

lu offenen oberen Ende des Gehäuses durch den Luftkanal 40 gegen Ende des Abwärtshubes des Stufenkolbens kann gewährleistet werden, daß dieser Druck tatsächlich den atmosphärischen Druck nie überschreitet. Eine andere Möglichkeit, diese Wirkung zu erzielen, kann darin bestehen, daß die Kammer 38 über ein Überdruck-Entlastungsventil 42, das bei einer Steigerung des Innendruckes über den atmosphärischen Druck öffnet, direkt mit der Atmosphäre verbunden wird.

Zur Inbetriebnahme hat der Stufenkolben 8 gemäß F i g. 2 eine zentrale zylindrische Bohrung 44, in die eine Stange 46 mit einem verbreiterten Ende 48 vorspringt. Die Stange 46 erstreckt sich über die Länge des Gehäuseteiles 4 und an ihrem anderen Ende ist eine Öse 50 befestigt. Das obere Ende der Bohrung 44 weist einen hülsenförmigen Stopfen 52 auf, dessen Durchmesser geringer ist air der des Endes 48 der Stange 46 und der daher dem Ende 48 eine Anschlagfläche bietet, wenn die Stange 46 gehoben wird. Der Kolben 8 kann auf diese

)« Weise in seine obere Stellung gehoben werden und dann herabfallen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fallbär mit Kraftantrieb, mit einem zur Erzeugung aufeinanderfolgender Schläge in einem Gehäuse, das einen oberen und einen unteren Gehäuseteil hat, geführten, auf- und abbeweglichen Stufenkolben mit Kopf und Schaft, einer zwischen einem Teil der Gehäuseinnenwand und dem Stufenkolben ausgebildeten Kammer, deren VoIumen beim Aufwärtshub des Stufenkolbens zunimmt, wobei der in den unteren Gehäuseteil eintauchende Schaft des Stufenkolbens bei seiner Aufwärtsbewegung ständig in diesem Gehäuseteil verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß über den größten Teil der Auf- und Abwärtsbewegung des Stufenkolbens (8) die Kammer (38) dichtend gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Druck in der Kammer (38) in oder in der Nähe der unteren Endstellung des Stufenkolbens zu begrenzen.

2. Fallbär nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einrichtung (40, 42) zum Begrenzen des Druckes die Kammer (38) mit der Atmosphäre verbindbar ist

3. Fallbär nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Begrenzen des Druckes als Luftkanal (40) ausgebildet ist, der die Kammer (38) mit dem Raum oberhalb des Kopfes (12) des Stufenkolbens (8) verbindet.

4. Fallbär nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung des Druckes in der Kammer (38) als Druckentlastungsventil (42) ausgebildet ist.

5. Fallbär nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der als Dieselhammer ausgebildet ist und einen Ringraum zwischen einem Teil der Innenwand des Gehäuses, der Unterseite des Kopfes und dem Schaft des Stufenkolbens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ringraum die dichtend gegen die Atmosphäre abgeschlossene Kammer (38) bildet.