DE10123403B4

DE10123403B4 - Bauarbeitsgerät

Info

Publication number: DE10123403B4
Application number: DE10123403A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dipl.-Ing.(FH) Weixler; Martin Dipl.-Ing.(FH) Lanzl
Original assignee: Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: DE20011371U1; DE10123403A1; ITMI20011336A1; CN1330204A; CN1280518C

Abstract

Bauarbeitsgerät mit
– einem Mast (3),
– einer Aufnahmeeinrichtung (5) für mindestens ein Arbeitswerkzeug (17), welche entlang des Masts (3) verschiebbar geführt ist,
– mindestens einem Oberseil (9) und mindestens einem Unterseil (10), zwischen denen die Aufnahmeeinrichtung (5) gehaltert und durch welche diese (5) entlang des Mastes (3) verschiebbar ist,
– einer Spanneinrichtung zum definierten Spannen des Oberseils (9) und/oder des Unterseils (10) und
– einem Mastkopf (11), welcher am oberen Ende (13) des Mastes (3) verschwenkbar zwischen zumindest einer Arbeitsposition und zumindest einer Transportposition gehaltert ist,
dadurch gekennzeichnet,
– dass ein Hydraulikzylinder (15) vorgesehen ist, welcher einerseits an dem Mastkopf (11) angelenkt ist und andererseits mit einem Ende des Oberseils (9) oder des Unterseils (10) in Verbindung steht,
– dass in einem ersten Betriebszustand des Hydraulikzylinders (15) der Mastkopf (11) in seiner Arbeitsposition gehalten und gleichzeitig das Oberseil (9) bzw. das Unterseil (10) gespannt ist und
– dass in einem zweiten Betriebszustand des Hydraulikzylinders (15) der Mastkopf (11) in seiner verschwenkten Transportposition gehalten ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bauarbeitsgerät mit einem Mast, einer Aufnahmeeinrichtung für mindestens ein Arbeitswerkzeug, welche entlang des Masts verschiebbar geführt ist, mindestens einem Oberseil und mindestens einem Unterseil, zwischen denen die Aufnahmeeinrichtung gehaltert und durch welche diese entlang des Mastes verschiebbar ist, einer Spanneinrichtung zum definierten Spannen des Oberseils und/oder des Unterseils und einem Mastkopf, welcher am oberen Ende des Mastes verschwenkbar zwischen zumindest einer Arbeitsposition und zumindest einer Transportposition gehaltert ist.

Solche Geräte sind in der Bautechnik bekannt. Insbesondere Geräte des Spezialtiefbaus weisen häufig hohe Masten auf, an denen Arbeitswerkzeuge, wie Kraftdrehköpfe für Bohrwerkzeuge, Rüttler, Fräswerkzeuge (z.B. Schlitzwandfräsen) und Greifwerkzeug (z.B. Schlitzwandgreifer), verfahren werden können. Dieses Längsverfahren kann dabei durch Seilvorschubsysteme erfolgen, wobei aufgrund der Elastizität der Seile ein Nachspannen im Betrieb erforderlich sein kann.

Hierzu sind im Stand der Technik Spanneinrichtungen in Form von Hydraulikzylindern vorgesehen, die als Seilspannzylinder bezeichnet werden können. Ferner ist aus der DE 43 12 356 A1 eine Spanneinrichtung bekannt, die eine mittel eines Gewindestiftes und einer Gewindemuffe justierbare Spannrolle aufweist.

Um für einen Mast eine möglichst hohe Funktionalität zu erzielen, d.h. um mit einem Gerät möglichst eine Vielzahl von Arbeitsverfahren ausführen zu können, ist im Stand der Technik weiterhin bekannt, an einem oberen Ende des Masts zusätzlich einen Mastkopf anzubringen, über welchen Haupt- und Hilfswindenseile umgelenkt werden.

Zur Erleichterung des Transports des gesamten Bauarbeitsgeräts ist dabei der Mastkopf zwischen einer Arbeitsposition und einer Transportposition an dem Mast verschwenkbar gehaltert. Ein derartiges Baugerät ist aus der Zeitschrift Tiefbau-Ingenieurbau-Straßenbau (TIS), 12/83, S. 698, Bild 5 bekannt.

Zur Verstellung des Mastkopfes zwischen Arbeitsposition und Transportposition ist ein Hydraulikzylinder vorgesehen, der als Mastkopfstellzylinder bezeichnet werden kann.

Es werden also bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bauarbeitsgeräten neben den unmittelbar für den Betrieb notwendigen Komponenten eine Reihe weiterer ergänzender Teile benötigt, die insgesamt das Gerät in Konstruktion und Herstellung aufwendig machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bauarbeitsgerät mit einer besonders einfachen Konstruktion anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauarbeitsgerät der oben angegebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch weitergebildet ist,

– dass ein Hydraulikzylinder vorgesehen ist, welcher einerseits an dem Mastkopf angelenkt ist und andererseits mit einem Ende des Oberseils oder des Unterseils in Verbindung steht,
– dass in einem ersten Betriebszustand des Hydraulikzylinders der Mastkopf in seiner Arbeitsposition gehalten und gleichzeitig das Oberseil bzw. das Unterseil gespannt ist und
– dass in einem zweiten Betriebszustand des Hydraulikzylinders der Mastkopf in seiner verschwenkten Transportposition gehalten ist.

Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, einen Hydraulikzylinder so anzuordnen, dass er sowohl die Funktion des Seilspannzylinders als auch diejenige des Mastkopfstellzylinders übernehmen kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Funktionen "Seilspannen" und "Verstellen des Mastkopfs" in der Praxis nicht gleichzeitig verfügbar sein müssen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Baugeräts besteht darin, dass nunmehr nur noch ein – statt der bisher notwendigen zwei – Hydraulikzylinder für die Funktionen "Seilspannen" und "Verstellen des Mastkopfs" benötigt wird. Dementsprechend kann auch die zugehörige Hydraulikinstallation, die Hydraulikzuführung im Mast und die Ansteuerung für einen Hydraulikzylinder weggelassen werden, was erhebliche Kostenvorteile mit sich bringt. Weiterhin wird die Bedienung des Geräts durch den Wegfall eines Hebels übersichtlicher.

Bei für praktische Zwecke unveränderter Funktionalität können somit durch die Erfindung ein einfacherer Aufbau, bessere Bedienbarkeit und deutlich reduzierte Kosten erzielt werden.

Der Hydraulikzylinder kann wegen seiner Doppelfunktion auch als Kombizylinder bezeichnet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauarbeitsgeräts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mastkopf um eine quer zur Erstreckungsrichtung des Masts liegende Achse verschwenkbar gelagert ist, wobei der Mastkopf in Arbeitsposition quer zum Mast gerichtet ist. Auf diese Weise wird eine vom Mast beabstandete Anordnung von weiteren Komponenten des Bauarbeitsgeräts ermöglicht. Insbesondere können an einem quer zur Erstreckungsrichtung des Masts angeordneten Mastkopf Umlenkrollen für Haupt- oder Hilfswindenseile, die auch als Arbeitsseile bezeichnet werden können, befestigt werden. Der Mastkopf kann insbesondere um eine quer zur Erstreckungsrichtung des Masts liegende Achse drehbar gelagert sein.

Eine konstruktiv einfache Verbindung des Ober- oder des Unterseils mit dem Hydraulikzylinder kann dadurch erzielt werden, dass das vom Mastkopf abgewandte Ende des Hydraulikzylinders an einem Schlitten angelenkt ist, dass der Schlitten entlang des Masts verschiebbar geführt ist und dass an dem Schlitten das eine Ende des Oberseils oder des Unterseils zur Verbindung mit dem Hydraulikzylinder befestigt ist.

Zweckmäßig ist auch hierbei außerdem, dass zur Begrenzung des Schiebeweges des Schlittens ein Anschlagelement an dem Mast angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Hydraulikzylinder bei Verstellung des Mastkopfes abgestützt werden.

Zum Verschieben der Aufnahmeeinrichtung mit Hilfe des Oberund des Unterseils ist es zweckmäßig, wenn das Oberseil und das Unterseil jeweils mit einer Winde in Wirkverbindung stehen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Oberseil und das Unterseil über eine gemeinsame Seilwinde betätigbar sind, wobei das Oberseil und das Unterseil eine gegensätzliche Wicklung aufweisen. Hierdurch kann eine weitere Vereinfachung des Aufbaus erzielt werden.

Hinsichtlich der Anordnung des Hydraulik- oder Kombizylinders bestehen zwei Möglichkeiten: Entweder wird der Hydraulikzylinder so angeordnet, dass er in seinem ersten Betriebszustand ausgefahren und in seinem zweiten Betriebszustand eingefahren ist, oder es wird ein Aufbau gewählt, bei welchem der Hydraulikzylinder in seinem ersten Betriebszustand eingefahren und in seinem zweiten Betriebszustand ausgefahren ist.

Zur Erleichterung des Transports eines erfindungsgemäßen Bauarbeitsgeräts ist es vorteilhaft, wenn der Mast zwischen einer etwa vertikalen Arbeitsstellung und einer etwa horizontalen Transportstellung klappbar ist. Insbesondere kann der Mast an einer Transporteinrichtung gehaltert sein. Hierbei kann es sich um ein baustellen- und/oder geländetaugliches Ketten- oder Radfahrzeug handeln, wobei der Mast auf eine eigens dafür vorgesehene Lastfläche dieses Fahrzeugs abklappbar ist. Hierzu kann an dem Fahrzeug beispielsweise eine mit weiteren Hydraulikzylindern betätigbare Klappeinrichtung vorgesehen sein.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen:
1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Bauarbeitsgeräts mit Mast in Arbeitsstellung;
2 eine Detailansicht des Bauarbeitsgeräts aus 1 mit Mastkopf in Arbeitsposition;
3 eine weitere Detailansicht des Bauarbeitsgeräts aus 1 mit Mastkopf in Transportposition und
4 eine Gesamtansicht des Bauarbeitsgeräts aus 1 in Transportstellung.
Bei dem in 1 in Gesamtansicht dargestellten erfindungsgemäßen Baugerät 1 befindet sich ein Mast 3 in einer vertikalen Arbeitsstellung. Der Mast 3 ist mit Hilfe einer Haltevorrichtung 40 durch Haltestreben 41 auf einem baustellentauglichen Kettenfahrzeug 43 montiert. An einem oberen Ende 13 des Masts 3 ist ein Mastkopf 11 gehaltert, der in 1 in seiner Arbeitsposition gezeigt ist. Der Mastkopf 11 erstreckt sich im Wesentlichen quer zu einer Erstreckungsrichtung 7 des Masts 3 und trägt mehrere Seilumlenkrollen 29, über welche Arbeitsseile 12 umgelenkt werden können. Mit Hilfe eines Arbeitsseils 12 kann beispielsweise ein Bohrgestänge in ein Bohrloch abgesenkt werden. Zur Betätigung der Arbeitsseile 12 sind Seilwinden 35 und 37 vorgesehen. Am Mast 3 ist weiterhin über einen Getriebeschlitten 6 eine Aufnahmeeinrichtung 5 angeordnet, welche in Erstreckungsrichtung 7 des Masts 3 beweglich geführt ist. Die Aufnahmeeinrichtung 5 ist zur Aufnahme von Arbeitswerkzeugen 17 ausgebildet, wobei es sich bei dem in 1 gezeigten Beispiel um einen Schneckenbohrer handelt.
Zum Verschieben der Aufnahmeeinrichtung 5 und des Getriebeschlittens 6 sind ein Oberseil 9 und ein Unterseil 10 vorgesehen, welche durch eine gemeinsame Seilwinde 31 betätigbar sind. Auf dieser Seilwinde 31, die auch als Vorschubwinde bezeichnet werden kann, sind das Oberseil 9 und das Unterseil 10 mit unterschiedlicher Wicklungsrichtung aufgewickelt, d.h. bei einer bestimmten Drehrichtung der Seilwinde 31 wird eines der Seile auf- und das andere Seil abgerollt.
Das eine Ende des Oberseils 9 ist an einem entlang des Masts 3 verschiebbar geführten Schlitten 27 befestigt, welcher seinerseits an einem Hydraulikzylinder 15 angelenkt ist. Der Hydraulikzylinder dient in der dargestellten Arbeitsposition dazu, das Oberseil 9 und das Unterseil 10 gespannt zu halten. Vom Schlitten 27 läuft das Oberseil 9 über eine am oberen Ende 13 des Masts 3 angebrachte Oberrolle 32 zum Getriebeschlitten 6, an welchem ebenfalls zwei Umlenkrollen 29 vorgesehen sind. Über eine dieser Umlenkrollen 29 des Getriebeschlittens 6 läuft das Oberseil 9 wieder zum oberen Ende 13 des Masts 3 und von dort über eine zweite, hier nicht dargestellte Oberrolle nach unten, zu der mit dem Mast 3 verbundenen Seilwinde 31, an welcher ein anderes Ende des Oberseils 9 befestigt ist.
Zum Herabziehen und zur Fixierung der Position von Aufnahmeeinrichtung 5 und Getriebeschlitten 6 relativ zum Mast 3 dient das Unterseil 10, dessen erstes Ende an der Seilwinde 31 befestigt ist. Beispielsweise kann dadurch auf ein Bohrwerkzeug ein Druck zur Bohrlochsohle ausgeübt werden. Von der Seilwinde 31 läuft das Unterseil 10 nach oben zu einer etwa auf halber Höhe zwischen Seilwinde 31 und oberem Ende 13 des Masts 3 angebrachten Zwischenrolle 36, welche das Unterseil 10 in Richtung eines unteren Endes 14 des Masts 3 umlenkt. Über eine am unteren Ende 14 angebrachte Unterrolle 34 läuft das Unterseil 10 weiter in Richtung Aufnahmeeinrichtung 5 und Getriebeschlitten 6 und wird dort von einer Umlenkrolle wieder nach unten umgelenkt. Ein zweites Ende 16 des Unterseils 10 ist am unteren Ende 14 des Masts 3 befestigt .
Zum Bewegen des Masts 3 von der in 1 dargestellen Arbeitsstellung in die in 4 gezeigte Transportstellung ist ein weiterer Hydraulikzylinder 33 vorgesehen, der am Mast 3 sowie an der Halteeinrichtung 40 angelenkt ist.
In 4 sind die entsprechenden Komponenten jeweils mit denselben Bezugsziffern wie in 1 bezeichnet. Der Mast 3 befindet sich in 4 in seiner Transportstellung und liegt auf einer dafür bei dem Transportfahrzeug 43 vorgesehenen Liegefläche auf. Der Mastkopf 11 wird durch den Hydraulikzylinder 15 in seiner Transportposition gehalten, wobei der Schlitten 27 vom Hydraulikzylinder 15 gegen ein Anschlagelement 28 gedrückt wird.
Die 2 und 3 zeigen Detailansichten der Arbeitsposition bzw. der Transportposition des Mastkopfs 11, wobei wiederum dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet werden. Der Mastkopf 11 ist mit dem oberen Ende 13 des Masts 3 über ein Gelenk 21 verbunden und um eine quer zur Erstreckungsrichtung 7 liegende Achse drehbar. Das eine Ende 23 des Hydraulikzylinders 15 ist am Mastkopf 11 und das andere Ende 25 am Schlitten 27 angelenkt. Der Schlitten 27 ist auf einer Führungsbahn 26 des Masts 3 verschiebbar gelagert.
In 2 befindet sich der Mastkopf 11 in seiner Arbeitsposition, d.h. er erstreckt sich im Wesentlichen quer zur Erstreckungsrichtung 7 des Masts 3. Der Hydraulikzylinder 15 wird mit Hydraulikdruck auf einer Kolbenseite beaufschlagt und drückt einen rechten Ausleger des Mastkopfs 11 nach oben. Dadurch wird ein an einem linken Ausleger des Mastkopfes 11 vorgesehener Anschlag 22 gegen das obere Ende 13 des Masts 3 gedrückt, wodurch der Mastkopf 11 in seiner Arbeitsposition gehalten wird. Gleichzeitig spannt der Hydraulikzylinder 15 das am Schlitten 27 befestigte Oberseil 9, indem er den Schlitten 27 nach unten drückt.
In 3 wird der Mastkopf 11 durch den Hydraulikzylinder 15 in seiner Transportposition gehalten, in der der Mastkopf 11 in Erstreckungsrichtung 7 des Masts 3 abgeschwenkt ist. Der Hydraulikzylinder 15 wird mit Druck auf einer Ringseite beaufschlagt, so dass eine Kolbenstange einfährt und den Schlitten 27 gegen das am Mast 3 befestigte Anschlagelement 28 abstützt. Das Oberseil 9 wird um einen entsprechenden Längenbetrag entspannt. Der Mastkopf 11 wird durch den verbleibenden Hub des Hydraulikzylinders 15 um das Gelenk 21 nach hinten in die Transportposition geschwenkt.

Claims

Bauarbeitsgerät mit – einem Mast (3), – einer Aufnahmeeinrichtung (5) für mindestens ein Arbeitswerkzeug (17), welche entlang des Masts (3) verschiebbar geführt ist, – mindestens einem Oberseil (9) und mindestens einem Unterseil (10), zwischen denen die Aufnahmeeinrichtung (5) gehaltert und durch welche diese (5) entlang des Mastes (3) verschiebbar ist, – einer Spanneinrichtung zum definierten Spannen des Oberseils (9) und/oder des Unterseils (10) und – einem Mastkopf (11), welcher am oberen Ende (13) des Mastes (3) verschwenkbar zwischen zumindest einer Arbeitsposition und zumindest einer Transportposition gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Hydraulikzylinder (15) vorgesehen ist, welcher einerseits an dem Mastkopf (11) angelenkt ist und andererseits mit einem Ende des Oberseils (9) oder des Unterseils (10) in Verbindung steht, – dass in einem ersten Betriebszustand des Hydraulikzylinders (15) der Mastkopf (11) in seiner Arbeitsposition gehalten und gleichzeitig das Oberseil (9) bzw. das Unterseil (10) gespannt ist und – dass in einem zweiten Betriebszustand des Hydraulikzylinders (15) der Mastkopf (11) in seiner verschwenkten Transportposition gehalten ist.
Bauarbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastkopf (11) um eine quer zur Erstreckungsrichtung (7) des Masts (3) liegende Achse verschwenkbar gelagert ist, wobei der Mastkopf (11) in Arbeitsposition quer zum Mast (3) gerichtet ist.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Mastkopf (11) abgewandte Ende des Hydraulikzylinders (15) an einem Schlitten (27) angelenkt ist, dass der Schlitten (27) entlang des Masts (3) verschiebbar geführt ist und dass an dem Schlitten (27) das eine Ende des Oberseils (9) oder des Unterseils (10) zur Verbindung mit dem Hydraulikzylinder (15) befestigt ist.
Bauarbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Schiebeweges des Schlittens (27) ein Anschlagelement (28) an dem Mast (3) angeordnet ist.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberseil (9) und das Unterseil (10) jeweils mit einer Winde in Wirkverbindung stehen.
Bauarbeitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberseil (9) und das Unterseil (10) über eine gemeinsame Seilwinde (31) betätigbar sind, wobei das Oberseil (9) und das Unterseil (10) eine gegensätzliche Wicklung aufweisen.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (15) in seinem ersten Betriebszustand ausgefahren und in seinem zweiten Betriebszustand eingefahren ist.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (15) in seinem ersten Betriebszustand eingefahren und in seinem zweiten Betriebszustand ausgefahren ist.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (3) zwischen einer etwa vertikalen Arbeitsstellung und einer etwa horizontalen Transportstellung klappbar ist.
Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (3) an einer Transporteinrichtung (43) gehaltert ist.