[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen
für eine Baumaschine, mit einem Gehäuse, einem Kolben, welcher in einem Arbeitsraum
in dem Gehäuse reversierend zwischen einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt
hin und her bewegbar ist, und einer Druckfluidversorgung, durch welche im Bereich
des ersten Umkehrpunktes und des zweiten Umkehrpunktes jeweils Druckfluid in den Arbeitsraum
ein- und ausleitbar ist, wobei der Kolben zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise
der Schwingungen in die reversierende Bewegung versetzbar ist, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder
Schwingungen für eine Baumaschine, bei dem ein Kolben in einem Arbeitsraum in einem
Gehäuse reversierend zwischen einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt
hin und her bewegt wird, wobei zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise der
Schwingungen der Kolben mittels eines Druckfluides in eine reversierende Bewegung
versetzt wird und das Druckfluid im Bereich des ersten Umkehrpunktes und des zweiten
Umkehrpunktes in den Arbeitsraum ein- und ausgeleitet wird, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 12.
[0003] Ein gattungsgemäßer Schwingungserzeuger ist aus der
EP 1 728 564 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Schwingungserzeuger wird der Arbeitsraum in dem Gehäuse
durch einen Arbeitskolben in zwei Druckkammern unterteilt. Die beiden Druckkammern
werden gezielt über einen Einlass und einen Auslass mit einem Druckfluid wechselweise
versorgt oder entsorgt, so dass sich der Arbeitskolben reversierend bewegt und eine
Schwingung erzeugt. Die zeitlich abgestimmte Versorgung und Entsorgung von Druckfluid
in die einzelnen Druckkammern erfolgt über eine komplexe Kanalanordnung in dem Arbeitskolben.
Zudem ist innerhalb des Arbeitskobens noch ein Steuerkolben verschiebbar gelagert,
welcher seine Position relativ zum Arbeitskolben durch an den Stirnseiten des Gehäuses
vorstehende Anschläge gezielt verändern kann, um bestimmte Kanäle freizugeben oder
zu sperren. Die Ver- und Entsorgung von Druckfluid wird somit durch mechanische Maßnahmen
erreicht, wobei bei Erreichen bestimmter Umschaltpunkte durch die vorgegebenen Kanäle
eine Umschaltung der Druckfluidversorgung und der Entsorgung erfolgt.
[0004] Vergleichbare mechanische Steuereinrichtungen bei Schwingungserzeugern gehen beispielsweise
auch aus der
GB-A-920,158,
US-A-4,026,193 oder der
US-A-4,031,812 hervor. All diese bekannten Vorrichtungen weisen einen Arbeitskolben und einen Steuerkolben
auf, welche abhängig von der jeweiligen Position im Gehäuse bestimmte Kanäle öffnen
oder schließen, wodurch eine gezielte wechselweise Versorgung der beiden gegenüberliegenden
Druckkammern zum Bewegen des Arbeitskolbens bewirkt wird.
[0005] Derartige Vorrichtungen sind in der Herstellung zeit- und kostenaufwändig. Zudem
wird durch das Kanalbild bei einem vorgegebenen Druckniveau ein bestimmtes Schwingungs-
oder Schlagverhalten des Kolbens fest vorgegeben. Eine Veränderung der Schwingungsfrequenz
und der Schlagenergie sind nur in eng begrenztem Umfang möglich und bedürfen teilweise
aufwändiger mechanischer Überarbeitungen.
[0006] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder
Schwingungen anzugeben, mit welchen eine erhöhte Flexibilität bei der Einstellung
und Veränderung des Schlag- oder Schwingungsverhaltens erreichbar sind.
[0007] Die Aufgabe wird zum einen durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und zum andern durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0008] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung
zum Bestimmen einer Position des Kolbens in dem Arbeitsraum vorgesehen ist, dass mindestens
ein steuerbares Ventil angeordnet ist, durch welches das Druckfluid in den Arbeitsraum
ein- und/oder ausleitbar ist, und dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit
der Messeinrichtung und dem mindestens einen steuerbaren Ventil in Verbindung steht,
wobei durch die Steuereinheit die Bewegung des Kolbens in dem Arbeitsraum steuerbar
und veränderbar ist.
[0009] Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, von einer bisherigen aufwändigen mechanischen
Steuerung des Kolbens in dem Arbeitsraum abzugehen und hierfür eine elektrische oder
elektronische Steuereinheit vorzusehen. Dabei wird gemäß der Erfindung mindestens
eine Messeinrichtung zum Bestimmen der Position des Kolbens in dem Arbeitsraum vorgesehen.
Die Messeinrichtung kann dabei kontinuierlich oder in vorgegebenen kurzen Zeitabständen
Signale zu Positionsdaten des Kolbens abgeben. Diese Signale oder Daten werden von
der Steuereinheit aufgenommen und abhängig von einer vorgegebenen Steuerlogik verarbeitet,
wobei Steuersignale oder Steuerdaten für ein oder mehrere steuerbare Ventile erzeugt
werden. Durch das mindestens eine steuerbare Ventil kann so gezielt Druckfluid in
den Arbeitsraum ein-und ausgeleitet werden.
[0010] Somit ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein aufwändig herzustellender Arbeitskoben
mit einer Vielzahl von darin angeordneten Leitungen erforderlich. Dies reduziert den
Fertigungsaufwand erheblich. Zudem kann das Bewegungsverhalten des Kolbens in dem
Gehäuse nunmehr besonders einfach gesteuert und auch verändert werden, indem die entsprechende
Steuerlogik in der Steuereinheit geändert oder angepasst wird. Auf diese Weise kann
relativ einfach der Hub und/oder die Frequenz der reversierenden Bewegung des Kolbens
gesteuert und verändert werden.
[0011] Für die erfindungsgemäße Vorrichtung können grundsätzlich alle geeigneten steuerbaren
Ventile eingesetzt werden. Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der
Erfindung, dass das Ventil ein Elektromagnetventil ist. Der Ventilkörper kann dabei
durch eine elektromagnetische Anordnung zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition
verstellt werden. Dabei können auch Zwischenstellungen eingestellt werden, so dass
sich die Zuführmenge an Druckfluid in den Arbeitsraum einstellen lässt. Grundsätzlich
kann jedes Druckfluid vorgesehen sein, wobei vorzugsweise Hydrauliköl eingesetzt wird.
[0012] Auch hinsichtlich der Messeinrichtung können diese mit allen nutzbaren Sensoren zur
Längen- oder Positionsmessung versehen sein, welche insbesondere optisch, kapazitiv,
induktiv, magnetisch oder in sonstiger Weise arbeiten. Besonders vorteilhaft ist es
nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass die Messeinrichtung einen Linearsensor
aufweist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Kolben im Gehäuse linear zwischen
den beiden Umkehrpunkten bewegt wird.
[0013] Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, dass die Messeinrichtung
eine längliche erste Messkomponente aufweist, welche sich in den Arbeitsraum und in
einen Freiraum im Kolben erstreckt. Somit wird die Messkomponente nicht hinter einer
Wand des Gehäuses angeordnet, sondern unmittelbar in dem Arbeitsraum, in welchem sich
der Kolben bewegt. Für eine besonders genaue Positionsmessung ragt dabei die längliche
erste Messkomponente in einen entsprechenden Freiraum in den Kolben hinein, wobei
der Kolben vorzugsweise berührungsfrei entlang der ersten Messkomponente gleitet.
[0014] Dabei ist es besonders zweckmäßig, dass in dem Freiraum des Kolbens eine zweite Messkomponente,
insbesondere ein Magnet angeordnet ist. Die beiden Messkomponenten wirken dabei derart
zusammen, so dass eine sehr exakte Positionsbestimmung der zweiten Messkomponente
und damit des Kolbens relativ zur ersten Messkomponente und damit relativ zum Arbeitsraum
und dem Gehäuse ermittelbar ist. Die erste Messkomponente kann eine Spule aufweisen,
in welcher der Magnet einen Strom von beispielsweise 4 bis 20 mA als ein Maß für die
Position des Kolbens induziert.
[0015] Grundsätzlich kann der Kolben in dem Gehäuse reversierend derart bewegt werden, dass
der Kolben mit seinen beiden Stirnseiten die Gehäusewand nicht berührt. Auf diese
Weise kann die Vorrichtung als ein sogenannter Schwingungserzeuger eingesetzt werden.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass an zumindest einem
Umkehrpunkt eine Schlagfläche angeordnet ist, auf welcher der Kolben zum Erzeugen
eines Schlagimpulses gezielt aufschlägt. Grundsätzlich kann eine Schlagfläche zu beiden
gegenüberliegenden Stirnseiten des Kolbens am Gehäuse angeordnet sein. Bevorzugt ist
jedoch lediglich eine einzige Schlagfläche, so dass gezielte Schlagimpulse erzeugbar
sind, wie sie etwa für ein Schlagbohren gewünscht sind.
[0016] Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist es bevorzugt, dass durch die Steuereinheit
eine Frequenz und/oder ein Hub des Kolbens einstellbar und verstellbar sind. Zur Veränderung
der Frequenz sind insbesondere die Öffnungs- und Schließzeitpunkte und gegebenenfalls
die Zuführung von Hydraulikenergie durch die Steuereinheit einstellbar. Auch kann
der Hub des Kolbens durch eine Lageveränderung der beiden Umkehrpunkte durch eine
entsprechende Öffnung und Schließung der steuerbaren Ventile erzielt werden. Hierfür
weist die Steuereinheit vorzugsweise eine Eingabeschnittstelle, beispielsweise ein
Eingabefeld, auf. Auch kann die Steuereinheit unmittelbar durch eine übliche Maschinensteuerung
von einer Bedieneinheit durch einen Bediener entsprechend betätigt werden.
[0017] Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung kann darin gesehen werden,
dass die Steuereinheit einen Programmspeicher aufweist, in welchem verschiedene Steuerprogramme
zum Steuern des Kolbens abspeicherbar sind. So können für bestimmte Einsatzzwecke
spezielle Steuerprogramme hinterlegt werden. So kann beispielsweise zu Beginn eines
Programms eine hohe Frequenz mit einem kleinen Kolbenhub vorgesehen sein, während
sich im Programmablauf über die Zeit dann der Kolbenhub vergrößert und eine Frequenz
verkleinert. Es können nahezu beliebig viele unterschiedliche Programmabläufe zur
Steuerung des Kolbens hinsichtlich von Frequenz und Hub vorgesehen werden. So kann
ein Programm für einen schnellen Vortrieb oder ein besonders schonendes Eintreiben
vorgesehen sein. Auch können Programme für spezielle Bodenarten hinterlegt sein.
[0018] Die Erfindung umfasst eine Baumaschine, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die
vorbeschriebene Vorrichtung zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen angeordnet
ist. Insbesondere kann die Baumaschine für den Tiefbau vorgesehen sein.
[0019] Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass die Baumaschine
ein Erdbohrgerät ist. Ist dabei die Vorrichtung zum Erzeugen von Schlagimpulsen vorgesehen,
kann ein Schlagbohren durchgeführt werden. Dies ist insbesondere beim Durchdringen
von härteren Gesteinsschichten vorteilhaft. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung
auch frei von Schlagkontakten zum Erzeugen von Schwingungen ausgebildet sein. Bei
einem Erdbohrgerät mit einem drehend angetriebenen Bohrwerkzeug kann so insbesondere
ein sogenanntes Überlagerungsbohren durchgeführt werden. Dabei wird die Drehbewegung
des Bohrwerkzeuges durch eine Vibrations- oder Schwingungsbewegung überlagert. Durch
überlagerte Schwingungen kann eine quasi Verflüssigung des Bodens, zumindest im Kontaktbereich
mit dem Bohrwerkzeug erzielt werden, was zu einem verbesserten Bohrfortschritt führt.
[0020] Eine andere Ausführungsform der Erfindung kann darin gesehen werden, dass die Baumaschine
eine Ramme oder ein Rüttler ist. Derartige Rammen oder Rüttler können etwa zum Einbringen
von Stahlträgern, Pfählen oder Spundwandbohlen eingesetzt werden, welche in den Boden
durch Schlagimpulse oder durch Vibrationen eingetrieben werden.
[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Position des
Kolbens mit einer Messeinrichtung erfasst wird und dass eine Steuereinheit abhängig
von der erfassten Position des Kolbens mindestens ein steuerbares Ventil steuert,
durch welches Druckfluid in den Arbeitsraum ein- und/oder ausgeleitet wird, wobei
durch die Steuereinheit die Bewegung des Kolbens gesteuert wird.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung
durchgeführt werden. Es ergeben sich dabei die zuvor beschriebenen Vorteile.
[0023] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter
beschrieben, welches schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
[0024] In der einzigen Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 dargestellt, welche
zur Erzeugung von Schlagimpulsen ausgebildet ist. Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse
12 mit einem zylindrischen Arbeitsraum 14 auf, in welchem ein etwa zylindrischer Kolben
20 reversierend zwischen zwei Umkehrpunkten linear bewegbar gelagert ist. Der Kolben
20 ist fluiddicht in dem Gehäuse 12 gelagert und kann, wie in dem Ausführungsbeispiel
dargestellt, mit einer Seite aus dem Gehäuse 12 herausragen.
[0025] Mit einer freien Stirnseite 24 trifft der Kolben 20 auf eine korrespondierende Schlagfläche
18 auf, welche beispielsweise ein Einsteckende einer Bohrantriebswelle sein kann.
[0026] Im Bereich des oberen ersten Umkehrpunktes ist an dem Gehäuse 12 eine erste Öffnung
15 für eine erste Versorgungsleitung 31 einer Druckfluidversorgung 30 vorgesehen.
Im Bereich eines unteren zweiten Umkehrpunktes ist der Arbeitsraum 14 durch eine zweite
Öffnung 16 mit einer zweiten Versorgungsleitung 32 der Druckfluidversorgung 30 verbunden.
Über ein steuerbares Ventil 36, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als
ein 2/4-Wegeventil ausgebildet ist, werden die beiden Öffnungen 15, 16 wechselweise
mit einer Hydraulikdruckquelle P und einem drucklosen Entsorgungstank T verbunden.
Hierdurch werden zwei gegenüberliegende Druckkammern in dem Arbeitsraum 14 jeweils
wechselweise mit Druckfluid gefüllt und von dem Druckfluid entleert. Hierdurch wird
der Kolben 20 in eine gewünschte reversierende Bewegung in dem Gehäuse 12 versetzt.
[0027] Gemäß der Erfindung ist an dem Gehäuse 12 eine Messeinrichtung 40 mit einer ersten
länglichen Messkomponente 42 vorgesehen. Die erste Messkomponente 42 ist stangenartig
ausgebildet und erstreckt sich in den Arbeitsraum 14 und in einen korrespondierend
hierzu angeordneten Freiraum 22 in dem Kolben 20. An dem Freiraum 22 ist in einem
unteren Bereich ein ringförmiger Magnet als zweite Messkomponente 44 angeordnet. Die
zweite Messkomponente 44 ist fest mit dem bewegbaren Kolben 20 verbunden, während
die längliche erste Messkomponente 42 fest an dem Gehäuse 12 angebracht ist. Die Messeinrichtung
40 ist etwa als ein induktiver Linearsensor ausgebildet, welcher exakt die Position
der zweiten Messkomponente 44 und damit des Kolbens 20 gegenüber der länglichen ersten
Messkomponente 42 und damit die Position des Kolbens 20 in dem Arbeitsraum 14 ermittelt.
[0028] Die Messeinrichtung 40 ist über eine Leitungsverbindung 52 mit einer Steuereinheit
50 verbunden, wobei analoge Signale oder digitale Daten zur momentanen Position des
Kolbens 20 in dem Arbeitsraum 14 übermittelt werden. Abhängig von einer vorgegebenen
Programm- oder Steuerlogik der Steuereinheit 50 wird das steuerbare Ventil 36 über
elektromagnetische Elemente 37 angesteuert, so dass etwa die erste Versorgungsleitung
31 mit dem drucklosen Tank T und die zweite Versorgungsleitung 32 mit der Druckquelle
P verbunden ist, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Bei einer Umschaltung des Ventils
36 durch die Steuereinheit 50 kann dann die Druckquelle P mit der ersten Versorgungsleitung
31 verbunden werden, während der Tank T mit der zweiten Versorgungsleitung 32 verbunden
wird. Bei dieser Ventilstellung wird dann der untere Bereich des Arbeitsraums 14 von
Druckfluid entleert, während gleichzeitig ein oberer Bereich des Arbeitsraums 14 mit
Druckfluid befüllt wird, wobei sich der Kolben 20 dann von dem oberen ersten Umkehrpunkt
nach unten zu dem unteren zweiten Umkehrpunkt bewegt. Stellt die Messeinrichtung 14
das Erreichen eines Auslösepunkte des Kolbens 20 in dem Gehäuse 12 fest, kann dann
wieder eine Umschaltung des Ventils 36 durch die Steuereinheit 50 erfolgen, so dass
eine Richtungsänderung durch Betätigen der elektromagnetischen Elemente 37 des steuerbaren
Ventils 36 über die Steuerleitungen 54 bewirkt wird.
[0029] Durch entsprechende Änderung der Steuerlogik in der Steuereinheit 50 können die Frequenz
des Kolbens 20 sowie der Hub des Kolbens 20 zwischen den zwei Umkehrpunkten ohne weiteres
verändert und eingestellt werden.
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen für eine Baumaschine,
mit
- einem Gehäuse (12),
- einem Kolben (20), welcher in einem Arbeitsraum (14) in dem Gehäuse (12) reversierend
zwischen einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt hin und her bewegbar
ist, und
- einer Druckfluidversorgung (30), durch welche im Bereich des ersten Umkehrpunktes
und des zweiten Umkehrpunktes jeweils Druckfluid in den Arbeitsraum (14) ein- und
ausleitbar ist, wobei der Kolben (20) zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise
der Schwingungen in die reversierende Bewegung versetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Messeinrichtung (40) zum Bestimmen einer Position des Kolbens (20) in dem Arbeitsraum
(14) vorgesehen ist,
- dass mindestens ein steuerbares Ventil (36) angeordnet ist, durch welches das Druckfluid
in den Arbeitsraum (14) ein- und/oder ausleitbar ist, und
- dass eine Steuereinheit (50) vorgesehen ist, welche mit der Messeinrichtung (40) und dem
mindestens einen steuerbaren Ventil (36) in Verbindung steht, wobei durch die Steuereinheit
(50) die Bewegung des Kolbens (20) in dem Arbeitsraum (14) steuerbar und veränderbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventil (36) ein Elektromagnetventil ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (40) einen Linearsensor aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (40) eine längliche erste Messkomponente (42) aufweist, welche
sich in den Arbeitsraum (14) und in einen Freiraum (22) im Kolben (20) erstreckt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Freiraum (22) des Kolbens (20) eine zweite Messkomponente (44), insbesondere
ein Magnet, angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Umkehrpunkt eine Schlagfläche (18) angeordnet ist, auf welche
der Kolben (20) zum Erzeugen eines Schlagimpulses gezielt aufschlägt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Steuereinheit (50) eine Frequenz und/oder ein Hub des Kolbens (20) einstellbar
und verstellbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (50) einen Programmspeicher aufweist, in welchem verschiedene Steuerprogramme
zum Steuern des Kolbens (20) abspeicherbar sind.
9. Baumaschine
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vorrichtung (10) zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 angeordnet ist.
10. Baumaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese ein Erdbohrgerät ist.
11. Baumaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese eine Ramme oder ein Rüttler ist.
12. Verfahren zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen für eine Baumaschine insbesondere
mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem
- ein Kolben (20) in einem Arbeitsraum (14) in einem Gehäuse (12) reversierend zwischen
einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt hin und her bewegt wird,
- wobei zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise der Schwingungen der Kolben
(20) mittels eines Druckfluids in eine reversierende Bewegung versetzt wird und das
Druckfluid im Bereich des ersten Umkehrpunktes und des zweiten Umkehrpunktes in den
Arbeitsraum (14) ein- und ausgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Position des Kolbens (20) mit einer Messeinrichtung (40) erfasst wird und
- dass eine Steuereinheit (50) abhängig von der erfassten Position des Kolbens (20) mindestens
ein steuerbares Ventil (36) steuert, durch welches Druckfluid in den Arbeitsraum (14)
ein- und/oder ausgeleitet wird,
- wobei durch die Steuereinheit (50) die Bewegung des Kolbens (20) gesteuert wird.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen für eine Baumaschine,
mit
- einem Gehäuse (12),
- einem Kolben (20), welcher in einem Arbeitsraum (14) in dem Gehäuse (12) reversierend
zwischen einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt hin und her bewegbar
ist, und
- einer Druckfluidversorgung (30), durch welche im Bereich des ersten Umkehrpunktes
und des zweiten Umkehrpunktes jeweils Druckfluid in den Arbeitsraum (14) ein- und
ausleitbar ist, wobei der Kolben (20) zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise
der Schwingungen in die reversierende Bewegung versetzbar ist,
- wobei eine Messeinrichtung (40) zum Bestimmen einer Position des Kolbens (20) in
dem Arbeitsraum (14) vorgesehen ist,
- wobei mindestens ein steuerbares Ventil (36) angeordnet ist, durch welches das Druckfluid
in den Arbeitsraum (14) ein- und/oder ausleitbar ist, und
- wobei eine Steuereinheit (50) vorgesehen ist, welche mit der Messeinrichtung (40)
und dem mindestens einen steuerbaren Ventil (36) in Verbindung steht, wobei durch
die Steuereinheit (50) die Bewegung des Kolbens (20) in dem Arbeitsraum (14) steuerbar
und veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass mit dem Kolben (20) ein ringförmiger Magnet fest verbunden ist, welcher in einem
Freiraum (22) innerhalb des Kolbens (20) angeordnet ist,
- dass an dem Gehäuse (12) eine stangenartige erste Messkomponente (42) der Messeinrichtung
(40) fest angeordnet ist, welche sich in den Druckfluid aufnehmenden Arbeitsraum (14)
und in den Freiraum (22) des Kolbens (20) erstreckt, und
- dass der Kolben (20) mit dem ringförmigen Magneten als zweite Messkomponente (44) der
Messeinrichtung (40) berührungsfrei entlang der stangenartigen Messkomponente (42)
gleitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventil (36) ein Elektromagnetventil ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (40) einen Linearsensor aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an zumindest einem Umkehrpunkt eine Schlagfläche (18) angeordnet ist, auf welche
der Kolben (20) zum Erzeugen eines Schlagimpulses gezielt aufschlägt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Steuereinheit (50) eine Frequenz und/oder ein Hub des Kolbens (20) einstellbar
und verstellbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (50) einen Programmspeicher aufweist, in welchem verschiedene Steuerprogramme
zum Steuern des Kolbens (20) abspeicherbar sind.
7. Baumaschine
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vorrichtung (10) zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 angeordnet ist.
8. Baumaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese ein Erdbohrgerät ist.
9. Baumaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese eine Ramme oder ein Rüttler ist.
10. Verfahren zum Erzeugen von Schlagimpulsen oder Schwingungen für eine Baumaschine mit
einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
- ein Kolben (20) in einem Arbeitsraum (14) in einem Gehäuse (12) reversierend zwischen
einem ersten Umkehrpunkt und einem zweiten Umkehrpunkt hin und her bewegt wird,
- wobei zum Erzeugen der Schlagimpulse beziehungsweise der Schwingungen der Kolben
(20) mittels eines Druckfluids in eine reversierende Bewegung versetzt wird und das
Druckfluid im Bereich des ersten Umkehrpunktes und des zweiten Umkehrpunktes in den
Arbeitsraum (14) ein- und ausgeleitet wird,
- wobei die Position des Kolbens (20) mit einer Messeinrichtung (40) erfasst wird
und
- wobei eine Steuereinheit (50) abhängig von der erfassten Position des Kolbens (20)
mindestens ein steuerbares Ventil (36) steuert, durch welches Druckfluid in den Arbeitsraum
(14) ein- und/oder ausgeleitet wird,
- wobei durch die Steuereinheit (50) die Bewegung des Kolbens (20) gesteuert wird.