Linearführung für den Fallkörper eines Rammhammers

Die Erfindung betrifft eine Linearführung für den Fallkörper eines Rammhammers, mit mindestens einem den Fallkörper zumindest teilweise umschließenden Lagergehäuse.

Solche Rammhämmer werden bei Gründungsarbeiten zum Einbringen von Pfählen in den Untergrund, insbesondere den Boden eines Gewässers verwendet. Dabei wird ein Fallkörper periodisch angehoben und fallengelassen, um Rammschläge zu erzeugen, die den Pfahl in den Untergrund treiben. Der Fallkörper selbst ist in einer Linearführung des Rammhammers geführt, in der er lineare Auf- und Abbewegungen in axialer Richtung ausführen kann. Bekannte Rammhämmer haben Linearführungen aus Metall und benötigen Schmiermittel, damit der Fallkörper mit möglichst geringer Reibung und Verschleiß in seiner Verikalbewegung geführt wird. Beim Rammen unter Wasser könnendie Schmiermittel in das Gewässer gelangen, welches dadurch verunreinigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Linearführung der eingangs genannten Art für den Fallkörper eines Rammhammers anzugeben, die ohne Schmiermittel auskommt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das mindestens eine Lagergehäuse mit Gleitkörpern versehen ist, die am Fallkörper anliegen, um diesen zu führen, und die bei eingebautem Fallkörper montierbar und demontierbar sind. Eine Linearführung mit Gleitkörpern kann ohne Schmiermittel betrieben werden, muss jedoch dem Umstand Rechnung tragen, dass die Gleitkörper bei längerem Betrieb verschleißen, insbesondere wenn die Gleitkörper aus Kunststoff bestehen. Wenn nun die Gleitkörper aus Kunststoff einfach zwischen dem Fallkörper und einem

Lagergehäuse angeordnet sind, wäre ein Austausch von verschlissenen gegen neue Gleitkörper nur mit großem Aufwand möglich. Insbesondere müsste hierfür der Fallkörper aus dem Lagergehäuse entfernt werden. Dies ist mit erheblichem zeitlichen Aufwand verbunden und bedeutet einen wirtschaftlichen Nachteil, weil der Rammhammer während der Erneuerung der Gleitkörper zum Rammen nicht zur Verfügung steht. Die Erfindung sieht daher vor, dass die Gleitkörper bei eingebautem Fallkörper montierbar und demontierbar sind. Daraus ergibt sich ein großer wirtschaftlicher Vorteil, da das Auswechseln der Gleitkörper ohne Aus- und Einbau des Fallkörpers sehr viel schneller erfolgen kann als beim Stand der Technik.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagergehäuse mehrere über seinen Umfang verteilte, jeweils von seiner Außenseite bis zu seiner dem Fallkörper zugewandten Innenseite durchgehende Montageöffnungen aufweist, in denen jeweils ein Gleitkörper angeordnet ist und die von außen mit jeweils einem Stützelement verschließbar sind. Zur Montage der Gleitkörper werden diese durch die Montageöffnungen geschoben, bis sie am Fallkörper anliegen. Sodann wird die Montageöffnung durch das Stützelement verschlossen, welches den Gleitkörper von außen abstützt und diesen an den Fallkörper andrückt. Während des Betriebs des Rammhammers werden die zur Führung des Fallkörpers erforderlichen Seitenkräfte über die Gleitkörper auf die Stützelemente und damit auf das Lagergehäuse übertragen.

In einer einfachen Ausgestaltung der ersten Ausführungsform sind die Umfangsflächen der Gleitkörper und der Montageöffnungen zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgeformt, wobei eine als Gleitfläche ausgestaltete Stirnseite der Gleitkörper an die Umfangsflächenform des Fallkörpers angepasst ist. üblicherweise ist der Fallkörper zylindrisch

geformt, hat also eine zylindrische Umfangsfläche. Die Stirnseite der Gleitkörper hat dann eine komplementär ausgeformte Gleitfläche, die im eingebauten Zustand des Gleitkörpers an der zylindrischen Umfangsfläche des Fallkörpers großflächig anliegt. Der Fallkörper kann sich somit ungehindert in vertikaler Richtung bewegen, wobei er stets von der gesamten Gleitfläche des Gleitkörpers geführt wird.

Die Erfindung ist aber auch anwendbar, wenn der Fallkörper andere Formen aufweist, beispielsweise einen ovalen oder quadratischen Querschnitt. Im erstgenannten Fall erhalten die Gleitflächen der Gleitkörper eben eine andere Krümmung, die an den Fallkörper angepasst ist. Im zweiten Fall können die Gleitflächen der Gleitkörper als ebene Flächen ausgestaltet sein.

Die Ausgestaltung der Umfangsflächen der Gleitkörper richtet sich vorteilhafterweise nach denen der Montageöffnungen. Da die Montageöffnungen auf besonders einfache Weise als Bohrungen ausführbar sind, ergibt sich ein besonderer Vorteil für die zylindrische Form der Montageöffnungen und der Umfangsflächen der Gleitkörper.

Die Erfindung wird noch verbessert, indem die Stützelemente einen mittigen Vorsprung aufweisen und die Gleitkörper einen mittigen Durchbruch versehen sind, sodass sie auf den Vorsprung der

Stützelemente aufsteckbar sind. Auf diese Weise wird die Lage der Gleitkörper gegenüber den Stützelementen fixiert, sodass ein Einbau der Gleitkörper in verkanteter Weise oder in falscher Position vermieden wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn vier über den Umfang des Lagergehäuses verteilte Montageöffnungen für vier Gleitkörper vorgesehen sind.

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In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Gleitkörper oder die Stützelemente mit einem quer zur Bewegungsrichtung des Fallkörpers elastisch ausgebildeten Ausgleichselement versehen sind. Durch das Ausgleichselement können kleine Längenunterschiede ausgeglichen werden, insbesondere solche, die in Folge von Abnutzung der Gleitkörper im laufenden Betrieb entstehen.

Wenn die Gleitkörper auf ihrer dem Stützelement zugewandten Seite an den Stützelementen befestigbar sind, wird einerseits der Einbau erleichtert, da ein befestigter Gleitkörper nicht versehentlich herunterfallen kann, andererseits wird die Lage der Gleitkörper in Bezug auf die

Stützelemente fixiert, insbesondere bezüglich einer Drehung um eine quer zur Bewegungsrichtung des Fallkörpers angeordneten Achse. Man braucht daher beim Einbau der aus Gleitkörper und Stützelement bestehenden Einheit nur noch auf die korrekte Lage der Stützelemente zu achten. Die Gleitkörper befinden sich dann automatisch in ihrer korrekten Einbaulage.

In Weiterbildung dieser Maßnahme sind die Gleitkörper auf ihrer dem Stützelement zugewandten Seite mit Schraubgewinden versehen und/oder die Stützelemente weisen Bohrungen zum Durchgang von Befestigungsschrauben auf, wobei vorzugsweise zwischen mindestens einem Gleitkörper und dem zugeordneten Stützelement mindestens ein Dichtungselement zum Verhindern des Eindringens von Wasser vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme können die Gleitkörper an den Stützelementen in ihrer korrekten Einbauposition festgeschraubt werden. Beim Einsatz unter Wasser verhindert das Dichtungselement, welches zum Beispiel als O-Ring ausgestaltet sein kann, das Eindringen von Wasser in die erfindungsgemäße Linearführung. Außerdem wird das Austreten von beispielsweise Schmiermittel aus dem Innern der Linearführung in das Gewässer verhindert.

Demselben Zweck dient auch eine alternative Ausführungsvariante, bei der die Gleitkörper auf ihrer dem Stützelement zugewandten Seite mit zylindrischen Vorsprüngen versehen sind und die Stützelemente Bohrungen zur Aufnahme der zylindrischen Vorsprünge aufweisen, wobei die zylindrischen Vorsprünge Gewinde zum Einschrauben von Befestigungsschrauben besitzen.

Die Maßnahme, dass die Stützelemente radial außerhalb der Gleitkörper angeordnete Bohrungen zum Durchgang von Befestigungsschrauben aufweisen, die in zugehörige Gewinde am Lagergehäuse einschraubbar sind, dient der Fixierung der Stützelemente in Bezug auf das

Lagergehäuse, insbesondere auch der Fixierung in Drehrichtung gemäß der beiden zuletztgenannten Ausführungsvarianten und damit letztendlich zur Fixierung der korrekten Einbauposition der Gleitkörper in Bezug auf das Lagergehäuse und den Fallkörper.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass das

Lagergehäuse zumindest eine von seiner Außenseite her zugängliche, vorzugsweise verschließbare, Montageöffnung aufweist, durch die ein bandförmiger Gleitkörper tangential zum Fallkörper einschiebbar ist, wobei vorzugsweise das Lagergehäuse auf seiner Innenseite mit einer dem Umfang des Fallkörpers folgende Nut zur Aufnahme des bandförmigen Gleitkörpers versehen ist. Der bandförmige Gleitkörper wird durch die Nut geführt, sodass beispielsweise ein verschlissener Gleitkörper durch die Montageöffnung herausgezogen und ein neuer Gleitkörper tangential zum Fallkörper in die Nut hineingeschoben werden kann. Andererseits verhindert die Nut eine Verschiebung des bandförmigen Gleitkörpers in Bewegungsrichtung des Fallkörpers. Ein Vorteil dieser Ausgestaltungsform mit bandförmigen Gleitkörper besteht darin, dass der Gleitkörper zumindest einen großen Teil des Umfangs des Fallkörpers umschließt und diesen daher sehr großflächig führt.

In Ausgestaltung dieses zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist vorgesehen, dass der bandförmige Gleitkörper aus miteinander verketteten Gleitelementen besteht. Die Gleitelemente selbst sind starr genug, um den zur Führung des Fallkörpers erforderlichen hohen Kräften zu widerstehen, während durch die Verkettung der Gleitelemente zum bandförmigen Gleitkörper die zum Einführen des bandförmigen Gleitkörpers durch die Montageöffnung erforderliche Beweglichkeit gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform weisen daher die Gleitelemente auf einer Seite Ausprägungen und auf der gegenüberliegenden Seite Einbuchtungen auf, die zur Aufnahme der Ausprägungen eines benachbarten Gleitelements bestimmt sind, sodass eine Verkettung durch Formschluss ermöglicht wird.

Vorzugsweise bestehen die Gleitelemente aus Polymerwerkstoff und sind im Spritzgussverfahren hergestellt. Wenn erforderlich, können aber auch zwei oder mehr Sorten von Gleitelementen kombiniert werden, die aus zwei oder mehreren verschiedenen Werkstoffen bestehen, um die Funktion des Gleitkörpers zu verbessern. Dieser besteht dann aus periodisch hintereinander angeordneten Abschnitten, die jeweils aus zwei oder mehreren verschiedenen Sorten von Gleitelementen gebildet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Lagergehäuse zwei gegenüberliegende Montageöffnungen auf, durch die jeweils ein bandförmiger Gleitkörper einschiebbar ist. Jeder bandförmige Gleitkörper umschließt somit knapp die Hälfte des Umfangs des Fallkörpers. Der

Aufwand für zwei bandförmige Gleitkörper ist relativ gering. Geringer wäre der Aufwand nur bei Anordnung eines einzigen bandförmigen Gleitkörpers. Dieser müsste dann aber den Fallkörper über einen

Umfangsbereich von mehr als 280° umschließen, um ähnlich gute Ergebnisse bei der Führung des Fallkörpers zu erzielen. Ein solcher Gleitkörper wäre daher sehr lang und insbesondere das Einführen beim Einbau schwierig.

Durch die Maßnahme, dass die Montageöffnungen jeweils mittels eines Deckels verschließbar sind, der vorzugsweise mittels Schrauben am Lagergehäuse befestigbar ist, wird ein Herausrutschen des bandförmigen Gleitkörpers und das Eindringen von Schmutz in den Innenraum verhindert.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : ein Führungsrohr mit zwei Lagergehäusen der erfindungsgemäßen Linearführung a) in einer Draufsicht und b) in geschnittener Darstellung;

Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Lagergehäuses in einer ersten Ausführungsform mit demontierten Gleitkörpern;

Figur 3: dasselbe Lagergehäuse wie in Figur 2, jedoch in einer Draufsicht;

Figur 4: eine perspektivische Ansicht desselben Lagergehäuses mit montierten Gleitkörpern;

Figur 5: ein Fallkörper mit anliegenden Gleitkörpern ohne Lagergehäuse in einer Draufsicht;

Figur 6: ein Lagergehäuse in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung a) in einer perspektivischen Ansicht b) in einer geschnittenen Darstellung;

Figur 7: ein Gleitelement eines bandförmigen Gleitkörpers in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 8: ein bandförmiger Gleitkörper gemäß der zweiten

Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.

In Figur 1 erkennt man einen Fallkörper 1 , der in vertikaler Richtung 2 innerhalb eines Führungsrohrs 3 beweglich geführt ist. Das Führungsrohr 3 ist mit zwei Lagergehäusen 4 versehen, die jeweils das Führungsrohr 3 umschließen und dessen Abschnitte 3a, 3b, 3c miteinander zu dem Führungsrohr 3 verbinden. Die Verbindung der Abschnitte 3a, 3b, 3c miteinander erfolgt über Flansche an den Lagergehäusen 4, die besonders in Figur 2 zu erkennen sind. Wie man am besten in den Figuren 2 bis 4 erkennt, ist das Lagergehäuse 4 mit vier Gleitkörpern 5 aus Kunststoff versehen, die im montierten Zustand im Inneren von vier Montageöffnungen 6 angeordnet sind. Die vier

Montageöffnungen 6 sind paarweise gegenüberliegend angeordnet und im Abstand von jeweils 90° über den Umfang des Lagergehäuses 4 verteilt. Im montierten Zustand (Figur 4) werden die vier Gleitkörper 5 in den vier Montageöffnungen 6 durch vier Stützelemente 7 fixiert.

Die Gleitkörper 5 haben eine zylindrische Umfangsfläche 8, die in einer komplementär ausgestalteten zylindrischen Innenfläche 9 der Montageöffnungen 6 aufgenommen und abgestützt wird. Eine Stirnseite der Gleitkörper 5 ist jeweils als Gleitfläche 10 ausgestaltet und zur Anlage an eine Umfangsfläche 11 des Fallkörpers 1 angepasst. Wie man am besten in Figur 5 erkennt, ist die Umfangsfläche 11 des Fallkörpers 1 eine Zylinderfläche und die Gleitfläche 10 der Gleitkörper 5 ist in komplementärer weise ausgeformt, sodass die Gleitkörper 5 im Wesentlichen mit ihrer gesamten Gleitfläche 10 an der Umfangsfläche 11

des Fallkörpers 1 anliegen und den Fallkörper 1 bei seinen Bewegungen in vertikaler Richtung 2 sicher führen.

Wie man am besten in Figur 3 erkennt, besitzen die Stützelemente 7 jeweils einen mittigen Vorsprung 12. Wie man am besten in den Figuren 2 und 4 erkennt, besitzen die Gleitkörper 5 jeweils einen mittigen

Durchbruch 13, mit dem sie auf den Vorsprung 12 der Stützelemente 7 aufsteckbar sind. Des Weiteren besitzen die Gleitkörper 5 an ihrer dem Stützelement 7 zugewandten Seite jeweils vier zylindrische Vorsprünge 14, die zur Befestigung der Gleitkörper 5 am Stützelement 7 dienen. Hierfür sind die Stützelemente 7 mit vier Bohrungen 15 versehen, die zur Aufnahme der zylindrischen Vorsprünge 14 der Gleitkörper 5 dienen. In den zylindrischen Vorsprüngen 14 befinden sich Gewinde zum Einschrauben von jeweils vier Befestigungsschrauben 16 von der Außenseite der Stützelemente 7 her. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Linearführung unter Wasser kann das System mit einer Dichtung, beispielsweise mittels O-Ringen, versehen sein. Die Stützelemente 7 selbst besitzen ein radial nach außen ragendes, umlaufendes Flanschteil 17, welches mit acht Bohrungen 18 zum Durchgang von acht Schrauben 19 versehen ist. Wie man am besten in Figur 2 erkennt, sind die Schrauben 19 in jeweils acht Gewindebohrungen 20 am Lagergehäuse 4 einschraubbar, wobei die Stützelemente 7 am Lagergehäuse 4 befestigt werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 6 bis 8 dargestellt.

Das Lagergehäuse 24 besitzt zwei von seiner Außenseite 21 zugängliche Montageöffnungen 26, durch die ein bandförmiger Gleitkörper 25 wie in Figur 6 gezeigt, tangential zum Fallkörper 1 einschiebbar ist. Der Fallkörper 1 ist der übersichtlichkeit halber in Figur 6 nicht eingezeichnet.

Auf seiner Innenseite 22 besitzt das Lagergehäuse 24 eine dem Umfang des nicht gezeigten Fallkörpers 1 folgende Nut 23, in der der bandförmige Gleitkörper 25 aufgenommen wird.

Nach dem Einführen des bandförmigen Gleitkörpers 25 wird die Montageöffnung 26 mittels eines Deckels 27 verschlossen. In Figur 6 ist eine der Montageöffnungen ohne Deckel 27 und eine durch den Deckel 27 verschlossene Montageöffnung 26 gezeigt. Selbstverständlich kann man nach Abnehmen des zweiten Deckels 27 einen zweiten Gleitkörper 25 in die zweite Montageöffnung 26 einführen, sodass der nicht gezeigte Fallkörper 1 über den größten Teil seines Umfangs von den beiden Gleitkörpern 25 umschlossen ist. Die beiden Deckel 27 werden mit Schrauben 32 am Lagergehäuse 24 befestigt. Hierfür ist das Lagergehäuse mit acht Gewindebohrungen 33 versehen, in die die Schrauben 32 einschraubbar sind.

Figur 8 zeigt den Aufbau des bandförmigen Gleitkörpers 25 aus einer Vielzahl von Gleitelementen 28. Alle Gleitelemente 28 zusammen bilden auf der dem Fallkörper 1 zugewandten Seite eine Gleitfläche 13 zur Führung des Fallkörpers 1. Wie man am besten in Figur 7 erkennt, besitzen die einzelnen Gleitelemente 28 jeweils zwei Ausprägungen 29, die in jeweils zwei Einbuchtungen 31 des jeweils benachbarten

Gleitelements formschlüssig eingreifen, wodurch der Zusammenhalt der einzelnen Gleitelemente 28 gewährleistet ist.

Die Gleitelemente 28 können beispielsweise aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt sein. Hierfür eignen sich verschiedene Polymerwerkstoffe.

Je nach Anforderungen können aber auch verschiedene Werkstoffe miteinander kombiniert werden. In diesem Fall gibt es dann mindestens zwei oder mehr Sorten von Gleitelementen 28 aus zwei oder mehreren

verschiedenen Werkstoffen. Der bandförmige Gleitkörper 25 ist dann aus periodisch hintereinander angeordneten Abschnitten zusammengesetzt, wobei jeder Abschnitt aus zwei oder mehreren verschiedenen Sorten von Gleitelementen 28 besteht.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Fallkörper 27 Deckel

2 Richtung 28 Gleitelement

3 Führungsrohr 29 Ausprägung

4 Lagergehäuse 30 Gleitfläche

5 Gleitkörper 31 Einbuchtung

6 Montageöffnung 32 Schraube

7 Stützelement 33 Gewindebohrung

8 Umfangsfläche

9 Innenfläche

10 Gleitfläche

11 Umfangsfläche

12 Vorsprung

13 Durchbruch

14 zylindrischer

Vorsprung

15 Bohrung

16 Befestigungsschraube

17 Flanschteil

18 Bohrung

19 Schraube

20 Gewindebohrung

21 Außenseite

22 Innenseite

23 Nut

24 Lagergehäuse

25 Gleitkörper

26 Montageöffnung