DE102006007820A1

DE102006007820A1 - Displacement manipulator for positioning pipes has receiving mandrel able to move along its longitudinal axis

Info

Publication number: DE102006007820A1
Application number: DE102006007820A
Authority: DE
Inventors: Olaf Stolzenburg
Original assignee: LOGIC LOGISTIC CONSULT INGENIE; LOGIC-LOGISTIC CONSULT INGENIEURGESELLSCHAFT MBH
Current assignee: Forschungsinstitut fur Fluessigboden Pri De GmbH
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2026-02-18
Also published as: DE102006007820B4

Abstract

The manipulator manipulates pipes (11) on a radial spreading or telescopic receiving mandrel (2) on its circumferential clamping element (9). The pipe is positively and/or non positively connected at the inside. The mandrel can be moved in the direction of its longitudinal axis, and can be finally manipulated by a displacing and turning device (13).

Description

Die Erfindung betrifft einen Verlegemanipulator zum Einsatz an Baumaschinen oder Trägergeräten zum Positionieren und Fügen von Hohlteilen und Rohren, insbesondere von Rohren in Gräben und Kanälen geringer Breite.The The invention relates to a laying manipulator for use on construction machines or carrier devices for Positioning and joining of hollow parts and pipes, in particular of pipes in trenches and channels small width.

Für das Positionieren und Montieren der vorstehend genannten Hohlteile, wie beispielsweise beim Verlegen von Rohrleitungen, werden in der Regel Trägergeräte eingesetzt, die über spezielle Greifelemente verfügen. Das Ausrichten und Positionieren der Hohlteile erfolgt mittels bekannter Dreh- und Schwenkeinrichtungen der Trägergeräte. Die Positioniergenauigkeit hängt dabei im Wesentlichen von den subjektiven Erfahrungen und Fertigkeiten des Kranbedieners ab. Das Anfahren vorgegebener Fügepositionen erfolgt im meist über Sichtkontakt oder Einweispersonen.For positioning and mounting the above-mentioned hollow parts, such as in Laying pipelines, usually carrier equipment is used, the above have special gripping elements. The alignment and positioning of the hollow parts by means of known Turning and pivoting devices of the carrier devices. The positioning accuracy depends on it essentially from the subjective experiences and skills of the crane operator. Approaching specified joint positions Mostly over Visual contact or instructors.

Beim Fügen einer größeren Zahl von Hohlteilen, wie beispielsweise im Rohrleitungsbau, ist es daher erforderlich, die Lage der Zielmarken, die der Erfassung der anzufahrenden Fügepositionen dienen, durch geschulte Hilfskräfte ständig neu zu überprüfen und bei Bedarf zu reagieren. Insbesondere bei der Arbeit in unwegsamem Gelände oder in innerstädtischen Bereichen steht regelmäßig nur ein begrenzter Raum für die Durchführung der Fügeprozesse zur Verfügung. Unter diesen Umständen ist der Einsatz bekannter Zielmarken, die der visuellen Erfassung der Fügeposition durch den Bediener dienen, nicht vom Bagger aus möglich.At the Add one larger number of hollow parts, such as in piping, it is therefore required, the location of the targets, the detection of the approached Add positions serve, by trained assistants constantly to re-examine and to respond when needed. Especially when working in impassable terrain or in inner city Areas are regularly available only a limited space for the implementation the joining processes to disposal. Under these circumstances is the use of known targets, the visual capture the joining position by the operator, not possible from the excavator.

Aus der DE 101 03 748 A1 ist eine Anordnung zum Verlegen von Rohren bei Kanalbauarbeiten bekannt, bei der der Baggerführer alleine, ohne den Führerstand zu verlassen, mit einem speziellen Greifer Rohre aufnehmen und absetzen kann. Die Übertragung der Kräfte und Momente von dem speziell ausgebildeten Greifer auf die zu erfassenden Rohre erfolgt formschlüssig. Für den Einsatz des Greifers bei verschiedenen Rohrdurchmessern sind in jedem Fall ein Wechseleinsatz und ein Adapter erforderlich. Ein weiterer Nachteil ist, dass keine zentrische Erfassung und Aufnahme der Rohre ermöglicht wird. In der Folge treten somit am Hebezeug Momente auf, die insbesondere bei vertikalen Verfahrbewegungen zu einem Aufschaukeln der Last (ihren und eine exakte und schnelle Feinpositionierung unmöglich machen. Zudem ist mit der Zange wegen der pendelnden Aufhängung keine Fügekraft aufzubringen.From the DE 101 03 748 A1 an arrangement for laying pipes in sewer construction works is known in which the excavator operator alone, without leaving the cab, with a special gripper pick up pipes and can settle. The transmission of forces and moments of the specially designed gripper on the pipes to be detected takes place positively. For the use of the gripper with different pipe diameters, a removable insert and an adapter are required in each case. Another disadvantage is that no central detection and recording of the pipes is made possible. As a result, moments occur on the hoist which, in particular in the case of vertical movements, make it impossible to sway the load (and its precise and rapid fine positioning.) In addition, the pliers have no joining force due to the swinging suspension.

Aus der DE 20 2004 000 661 U1 ist ein Fügemanipulator, mit einer, auf einem Tragwerk angeordneten Dreh- und Schwenkeinrichtung bekannt, die eine daran angeordnete, linear wirkende Verschiebeeinrichtung mit mindestens zwei selbstzentrierende Spannelemente aufweist. Die Verschiebeinrichtung verfügt dabei über eine Kraft-, Momenten- und/oder Wegmesseinrichtung und über Einrichtungen zur Positionierung der zu fügenden Teile durch optische, elektrische oder magnetische Erfassung von Signalen eines beabstandeten Senders.From the DE 20 2004 000 661 U1 is a joint manipulator, with a, arranged on a supporting structure rotating and pivoting device, which has arranged thereon, a linear-acting displacement device with at least two self-centering clamping elements. The displacement device has a force, torque and / or displacement measuring device and means for positioning the parts to be joined by optical, electrical or magnetic detection of signals from a remote transmitter.

In der US 3,958,704 wird ein Verlegemanipulator vorgestellt, der das zu manipulierende Hohlteil durch mehrere radiale Arme von innen aufnimmt. Mindestens einer dieser Arme ist hydraulisch verlängerbar, wodurch das Rohr kraftschlüssig aufgenommen wird. Diese Lösung erlaubt keine Verlegung von Rohren kleinerer Nennweite, da die radial angeordneten Arme für einen geringen Spielraum beim Innendurchmesser des zu verlegenden Rohres zulassen. Auch besteht bei der Manipulation schwerer und langer Rohre ein nicht unerhebliches Risiko der Beschädigung des aufgenommenen Rohres durch hohe Hebelkräfte an der Aufnahme, resultierend aus der Gewichtskraft des zu manipulierenden Rohres oder durch zu hohe Anpresskraft des hydraulischen Elementes zur Aufnahme des Rohres. Des Weiteren muss die Bewegung in axialer Richtung des zu manipulierenden Hohlteiles bei der vorgeschlagenen Lösung durch den Arm der Baumaschine realisiert werden. Dies erfordert einen sehr geübten Bediener der Maschine, da die axiale Bewegung als Überlagerung verschiedener Bewegungen des Armes der Baumaschine ausgeführt werden muss und auch die Fügekräfte sehr filigran steuerbar sein müssen, um Beschädigungen am Hohlteil zu vermeiden. Auch bietet diese Lösung keine Möglichkeit bei nicht rotationssymmetrischen Hohlteilen kleinere Winkelabweichungen, zum Beispiel ausgelöst durch eine schief stehende Baumaschine, der beiden zu fügenden Hohlteile auszugleichen.In the US 3,958,704 a laying manipulator is presented, which receives the manipulated hollow part by a plurality of radial arms from the inside. At least one of these arms is hydraulically extendable, whereby the tube is received frictionally. This solution does not allow the laying of tubes of smaller nominal size, since the radially arranged arms allow for a small margin in the inner diameter of the pipe to be laid. Also, in the manipulation of heavy and long pipes a considerable risk of damage to the recorded pipe by high leverage on the recording, resulting from the weight of the pipe to be manipulated or by excessive contact pressure of the hydraulic element for receiving the pipe. Furthermore, the movement in the axial direction of the hollow part to be manipulated in the proposed solution must be realized by the arm of the construction machine. This requires a very skilled operator of the machine, since the axial movement must be performed as a superposition of different movements of the arm of the construction machine and also the joining forces must be controlled very filigree to avoid damage to the hollow part. Also, this solution offers no possibility for non-rotationally symmetrical hollow parts smaller angular deviations, for example, caused by a crooked machine standing to compensate for the two hollow parts to be joined.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen, mit hoher Zuverlässigkeit arbeitenden Verlegemanipulator zum Positionieren und Fügen von Hohlteilen verschiedener Innenmaße und Längen, insbesondere von Rohren mit geringen Nennweiten, wie beispielhaft DN 500 und kleiner, in Gräben und Kanälen geringer Breite vorzuschlagen, der auch unter räumlich beengten Verhältnissen das sichere Anfahren der gewünschten Fügeposition ermöglicht.task The invention is a simple, high reliability Working laying manipulator for positioning and joining hollow parts different inside dimensions and lengths, in particular of small diameter pipes, such as DN 500 and smaller, in trenches and channels to suggest a small width, even in confined spaces the safe start of the desired joining position allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruches. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.According to the invention Task solved by the features of the main claim. Further developments of the invention are the subject of the referenced Dependent claims.

Der ortsbewegliche Verlegemanipulator wird als Baugruppe am Ausleger eines Baggers oder einer für die Arbeitsaufgabe der Rohrverlegung geeigneten Baumaschine vorzugsweise mittels einer Schnellwechseleinrichtung, wie zum Beispiel Oil Quick, angekoppelt. Der Verlegemanipulator besteht im Wesentlichen aus einem radial spreiz- und/oder teleskopierbaren Aufnahmedorn, der das zu manipulierende Hohlteil durch radial ausfahrbare Spannelemente an dessen Innenseite, vorzugsweise in der Mitte, form- und/oder kraftschlüssig aufnimmt. Optional können insbesondere bei der Aufnahme längerer Hohlteile mehrere, bezüglich der Längsachse des Aufnahmedorns, beabstandete Spannelemente das Hohlteil fixieren. Dies reduziert vorteilhafterweise auch die elastische Verformung des Hohlteils aufgrund der eigenen Gewichtskraft. Alternativ erfolgt die Fixierung des Endes des Hohlteiles mit formschlüssigen Mitteln, wie beispielhaft einer konischen Ausbildung des Aufnahmedorns.The portable laying manipulator is suitable as an assembly on the boom of an excavator or for the work task of pipe installation Neten construction machine preferably by means of a quick-change device, such as Oil Quick, coupled. The laying manipulator consists essentially of a radially spreadable and / or telescoping mandrel, which receives the hollow part to be manipulated by radially extendable clamping elements on the inside, preferably in the middle, positive and / or non-positive. Optionally, in particular when receiving longer hollow parts, a plurality of clamping elements, spaced apart with respect to the longitudinal axis of the receiving mandrel, can fix the hollow part. This advantageously also reduces the elastic deformation of the hollow part due to its own weight. Alternatively, the fixation of the end of the hollow part is carried out with positive locking means, such as a conical design of the receiving mandrel.

Zum Verlegen wird zunächst das zu fügende Rohr mit Hilfe des Verlegemanipulators von einer Palette oder einem Transportfahrzeug entnommen. Dazu wird der auskragende Aufnahmedorn in das Innere des Hohlteiles eingefahren. Anschließend werden die auf dem Umfang des Aufnahmedorns angeordneten Klemmstücke radial ausgefahren, bis sie die Innenwandung des zu verlegenden Hohlteiles berühren. Das Aufspreizen der Klemmstücke erfolgt über einen oder mehrere Hydraulikzylinder, die direkt oder über ein Gestänge- oder Hebelsystem auf die Klemmstücke wirken. Durch die axialsymmetrische Anordnung der Klemmstücke wird eine exakte, zentrische Aufnahme des Hohlteiles realisiert, so dass dessen Längsachse mit der Längsachse des Aufnahmedorns fluchtend zusammenfällt. Dadurch ist es für den Baggerführer oder den Bediener der gleichwirkenden Baumaschine deutlich leichter möglich, das Hohlteil innerhalb des engen Grabens oder Kanals zu manipulieren und mit einem zuvor verlegten Rohr zu fügen. Dann wird das erfasste Hohlteil in den Kanalgraben eingeschwenkt und durch den Bagger in axialer Richtung vorpositioniert und anschließend in eine fluchtende Position zu dem zuvor installierten Anschlusshohlteil gebracht. Dabei kommt eine zwischen dem Ausleger der Baumaschine und dem Verlegemanipulator angeordnete Verschiebe- und Schwenkeinrichtung zum Einsatz. diese ermöglicht es kleinere Positionsabweichungen durch Verschiebung entlang der x- und y-Achse (Koordinationssystem siehe Figur) sowie durch Drehbewegung zum die y-Achse und y-Achse zu korrigieren. Nach Erreichen der exakten Position des zu fügenden Hohlteiles wird dieses durch eine axiale Bewegung des Aufnahmedorns entlang der z-Achse mit dem zuvor installierten Hohlteil verbunden. Durch die Bewegungsmöglichkeiten der Verschiebe- und Schwenkeinrichtung wird der Arbeitsvorgang wesentlich beschleunigt. Es ist durch den Bagger oder das Trägergerät nur noch eine grobe Vorpositionierung notwendig. Eine aufwendige und komplizierte Positionierung durch mehrmaliges Hin- und Herfahren entfällt, was insbesondere bei der Verlegung im Verbau sehr vorteilhaft ist, da dort ein erhöhtes Risiko der Kollision mit den Seitenwänden des Verbaus oder dessen Streben besteht. Ebenso wird die notwendige Arbeitszeit für den Fügevorgang minimiert.To the The first step will be to move the pipe to be joined with the help of the laying manipulator of a pallet or a transport vehicle taken. This is the projecting mandrel in the interior retracted the hollow part. Then they are on the perimeter the mandrel arranged clamping pieces radially extended until they touch the inner wall of the hollow part to be laid. The Spreading the clamping pieces over one or more hydraulic cylinders directly or over one linkage or lever system on the clamping pieces Act. Due to the axial symmetric arrangement of the clamping pieces is realized an exact, central recording of the hollow part, so that its longitudinal axis with the longitudinal axis of the mandrel coincides in alignment. Thus it is for the excavator leader or the operator of the same construction machine significantly easier possible, the hollow part within the narrow trench or channel to manipulate and with to add to a previously laid pipe. Then the detected hollow part is pivoted into the channel trench and pre-positioned by the excavator in the axial direction and then into a aligned position to the previously installed terminal hollow brought. Here comes one between the boom of the construction machine and the laying manipulator arranged displacement and pivoting device for use. this makes it possible smaller positional deviations due to displacement along the x- and y-axis (coordination system see figure) and by rotary motion to correct the y-axis and y-axis. After reaching the exact Position of the to be joined Hollow part is this by an axial movement of the mandrel connected along the z-axis with the previously installed hollow part. By the possibilities of movement the displacement and pivoting device, the operation is essential accelerated. It is by the excavator or the carrier only one more rough pre-positioning necessary. An elaborate and complicated Positioning by repeated reciprocating omitted what especially when laying in the shoring is very advantageous because there an elevated one Risk of collision with the side walls of the construction or its Aspiration exists. Likewise, the necessary working time for the joining process minimized.

Nach dem Fügen des Spitzendes und dem Nivellieren des zu verlegenden Rohres wird das teleskopierbare Stativ ausgefahren, das an der hinteren, dem Ausleger zugewandten Seite (meist das so genannte Muffende eines Rohres) des Aufspreizdorns angeordnet ist. Die Anordnung der beiden Hydraulikzylinder des Stativs erlaubt eine Justierung des Endes des zu verlegenden Hohlteiles in horizontaler und vertikaler sowie axialer Richtung. Damit ist die Verlegung des Hohlteiles abgeschlossen.To the joining the top end and the leveling of the pipe to be laid extended the telescopic tripod, at the rear, the Jib facing side (usually the so-called Muffende a Pipe) of the expanding mandrel is arranged. The arrangement of the two Hydraulic cylinder of the tripod allows adjustment of the end of the hollow part to be laid in horizontal and vertical as well axial direction. This completes the laying of the hollow part.

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Ausrichtung des zu verlegenden Hohlteiles in Bezug auf die Rohrtrasse mittels einer geschützt im Aufnahmedorn liegenden optoelektronischen Einrichtung, zum Beispiel einer Industriekamera. Insbesondere in sehr engen Gräben ist auch eine Sensorelektronik einsetzbar, welche mit einem schon vorher zum Beispiel im Abwasserschacht installierten Laserstrahl korrespondiert. Der Bediener hat dabei im Führerhaus über einen Monitor einen direkten Überblick über die Position des Hohlteiles beim Fügen. Vorzugsweise ist die Bedieneinheit zusammen mit dem Monitor der optoelektronischen Einrichtung als Fernbedienung ausgebildet, so dass der Bediener die Möglichkeit erhält, sich beim Fügen in der Nähe des Hohlteiles aufzuhalten und damit einen besseren Überblick bzw. direkten Einblick auf den Fügevorgang zu haben.In In a preferred embodiment, the orientation of the to be laid Hollow part in relation to the pipe route by means of a protected in the mandrel lying optoelectronic device, for example, an industrial camera. Especially in very narrow trenches is also a sensor electronics used, which with one already for example, previously installed in the sewage shaft laser beam corresponds. The operator has in the cab via a monitor a direct overview of the Position of the hollow part during joining. Preferably, the operating unit together with the monitor of Optoelectronic device designed as a remote control, so that the operator has the opportunity gets when joining near to stop the hollow part and thus a better overview or direct insight into the joining process to have.

Vorteilhafterweise ist die optoelektronische Einrichtung mit einem teleskopierbaren Arm oder einer Schiene verbunden, wodurch eine axiale Bewegung und Drehung der Kamera ermöglicht wird. Damit kann der Fügeprozess unmittelbar verfolgt und nach dessen Abschluss ist der Ist Zustand der Fügestelle erfasst und dokumentiert werden. Eine nachträgliche und teure Kamerabefahrung zur Erfassung der Bauqualität kann so entfallen.advantageously, is the optoelectronic device with a telescopic Arm or rail connected, creating an axial movement and Rotation of the camera allows becomes. This allows the joining process followed immediately and after its completion is the actual state the joint recorded and documented. A subsequent and expensive camera experience for recording the quality of construction so can be omitted.

Um die Taktzeit bei der Rohrverlegung zu minimieren wird das auskragende Ende des zuletzt gefügten Rohres auf einem Lager aufgelegt. Das Lager ist vorteilhaft als teleskopierbares und/oder spreizbares Stativ oder als pneumatischer Lagestabilisator ausgebildet. Die einzeln teleskopierbaren Stützen des Stativs sind hydraulisch höhen- und lageverstellbar und erlauben ein sicheres Positionieren des Stativs auch auf unebenen Flächen.Around to minimize the cycle time in the pipe laying becomes the cantilever End of last joined Pipe laid on a bearing. The bearing is advantageous as telescopic and / or spreadable tripod or pneumatic Position stabilizer formed. The individually telescopic supports of the Tripods are hydraulically height- and position adjustable and allow a secure positioning of the Tripod also on uneven surfaces.

Der Verlegemanipulator dient insbesondere dem Erfassen, der Lagepositionierung und dem Fügen von Rohren mit unterschiedlichen Querschnitten und aus verschiedenen Materialien, beispielhaft aus Beton oder Kunststoff für Schmutzwasser- und Regenwasserleitungen im Kanalbau. Durch die vorzugsweise Verbindung des innovativen Verlegemanipulators mittels einer Schnellwechseleinrichtung mit dem Ausleger kann der Bagger bei extrem kurzen Werkzeugwechselzeiten neben dem Verlegen der Rohre auch für andere Arbeiten im Kanal (Setzen von Verbauplatten, Grabenaushub, etc.) genutzt werden. Zwischenzeitlich wird der betreffende Abschnitt des Rohrgrabens mit bekannten Technologien punktuell im Bereich des plastisch einstellbaren Baustoff veränderlicher Konsistenz verfüllt. Aufgrund der kurzfristigen Erstarrung des plastisch eingestellten Baustoffes kann nachfolgend der Verlegemanipulator über die Schnellwechseleinrichtung erneut mit dem Bagger verbunden und das nächste, zu verlegende Rohr von der Palette oder dem Transportfahrzeug entnommen werden.The laying manipulator is used in particular for detecting, positioning and joining pipes with different cross-sections and made of different materials, by way of example Concrete or plastic for wastewater and rainwater pipes in sewer construction. By preferably connecting the innovative laying manipulator by means of a quick-change device with the boom, the excavator can be used for extremely short tool change times in addition to laying the pipes for other work in the channel (setting shingles, trenching, etc.). In the meantime, the relevant section of the trench is selectively filled with known technologies in the area of the plastically adjustable building material of variable consistency. Due to the short-term solidification of the plastically adjusted building material, the laying manipulator can subsequently be reconnected to the excavator via the quick-change device and the next pipe to be laid can be removed from the pallet or the transport vehicle.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Verlegemanipulator eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der Spannkräfte auf. Dies ermöglicht die Manipulation von mechanisch nicht sehr belastbaren Hohlteilen ohne deren Beschädigung. Vorzugsweise ist die Kraftmesseinrichtung mit einem Regelkreis gekoppelt, welcher die Kraft zur Aufnahme entsprechend der Belastungsgrenze des jeweiligen Hohlteiles regelt. Vorteilhafterweise kann eine weitere Kraftmesseinrichtung installiert werden, die die beim Fügen auf das Hohlteil wirkenden Anpresskräfte erfasst, um auch eine Beschädigung des Hohlteiles beim Fügen zu verhindern.In In a preferred embodiment, the laying manipulator has a Force measuring device for measuring the clamping forces. This allows manipulation mechanically impermeable hollow parts without their damage. Preferably, the force measuring device is coupled to a control loop, which is the force for recording according to the load limit of the respective hollow part controls. Advantageously, another Force measuring device to be installed, which is the case when joining the hollow part acting contact forces also detects damage of the hollow part during joining to prevent.

In einer alternativen Ausgestaltungsform weist der auskragenden Hohlteil des Aufnahmedorns an seinem Umfang ein oder mehrere ringförmig angeordnete Luftkissen auf, die einzeln oder gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind. Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Aufnahmedorn und der Innenwandung des aufzunehmenden Rohres hergestellt werden.In an alternative embodiment, the projecting hollow part of the mandrel on its circumference one or more annularly arranged Air cushions, which can be acted upon individually or together with compressed air are. As a result, by simple means a non-positive connection between the mandrel and the inner wall of the male Tube are produced.

In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung ist der Aufnahmedorn elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch antreibbar, wobei die jeweilige Bewegung in verschiedenen Geschwindigkeiten von schnell bis sehr langsam ausgeführt werden kann. Dadurch kann ein gefühlvolles Einfädeln des auskragenden, beabstandeten Rohrendes ein die Muffe des bereits verlegten Rohres erfolgen.In Another, equally preferred embodiment is the mandrel electrically, pneumatically or hydraulically driven, wherein the respective Movement at different speeds from fast to very slowly executed can be. This can be a soulful threading the projecting, spaced pipe end a the sleeve of the already laid pipe done.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel beschrieben und in Figurenzeichnungen dargestellt. Die Figur zeigt den auskragenden Ausleger des Rohrmanipulators mit einem etwa mittig aufgenommenen Rohr in geschnittener Darstellung.The Invention will be described below in an embodiment and shown in figure drawings. The figure shows the cantilever Boom of the pipe manipulator with an approximately centrally recorded Pipe in a cut view.

Der Rohrmanipulator findet als Baugruppe an einem Universalbagger oder einer anderen geeigneten Arbeitsmaschine Verwendung. Um die Arbeitmöglichkeiten des Baggers nicht einzuschränken, ist der Rohrmanipulator über bekannte Schnellwechseleinrichtungen (z. B. „OilQuick") mit einem Grundgestell (1) verbunden. An das Grundgestell schließt sich der auskragende Aufnahmedorn (2) an. Der Aufnahmedorn kann beispielhaft zylindrisch oder konisch gestaltet sein. Das Grundgestell (1) nimmt weiterhin die teleskopierbare Abstützung (3) auf, die nach dem Verlegen des aufgenommenen Rohres in die endgültige Einbauposition ein temporäres Verbleiben des Rohrmanipulators im Rohrzum Beispiel bis zur Ansteifung des als Verfüllmaterials aufgegebenen Flüssigboden ermöglicht. Zwischen dem Grundgestell (1) und dem Aufnahmedorn (2) ist eine Verschiebe- und Schwenkeinrichtung (13) angeordnet, welche nach einer Grobpositionierung des zu fügenden Rohres (11) durch den Bagger, das Rohr (11) ohne ein weiteres Bewegen des Baggers exakt positionieren kann.The pipe manipulator is used as an assembly on a universal excavator or other suitable work machine use. In order not to limit the working possibilities of the excavator, the pipe manipulator is known by known quick-change devices (eg "OilQuick") with a base frame ( 1 ) connected. To the base frame, the projecting mandrel closes ( 2 ) at. The receiving mandrel may be designed, for example cylindrical or conical. The basic frame ( 1 ) continues to use the telescopic support ( 3 ), which after the installation of the recorded pipe in the final installation position allows a temporary retention of the pipe manipulator in the pipe, for example, to the stiffening of the liquid soil abandoned as backfill material. Between the base frame ( 1 ) and the mandrel ( 2 ) is a displacement and pivoting device ( 13 ), which after a coarse positioning of the pipe to be joined ( 11 ) through the excavator, the pipe ( 11 ) can accurately position without further movement of the excavator.

Die Lagefixierung des Rohres (11) und die Übertragung der Spannkräfte erfolgt im gezeigten Beispiel über eine Aufspreizeinrichtung, die auf die Innenwand des aufgenommene Rohres mit veränderbaren Kräften, je nach verwendeter Rohrart, wirkt. Dazu weist der Aufnahmedorn (2) einen zylindrischen Fortsatz auf, auf dessen Umfang verschiedene Muffen axial beweglich angeordnet sind. Die Verschiebemuffen (5) wirken auf Spannelemente (9), die bei der axialen Verschiebung der Verschiebemuffen (5) einen form- und/oder kraftschlüssigen Kontakt zur Innenwandung des aufzunehmenden Rohres (11) herstellen. Die am Ende des zylindrischen Fortsatzes des Aufnahmedorns (2) feststehend angeordnete Muffe (6) verhindert ein Abstreifen der Verschiebeelemente und der Spannelemente und wirkt zugleich als Widerlager, um das Aufspreizen der Spannelemente in radialer Richtung zu ermöglichen.The position fixation of the pipe ( 11 ) and the transfer of the clamping forces takes place in the example shown via a spreading device which acts on the inner wall of the recorded pipe with variable forces, depending on the type of pipe used. For this purpose, the mandrel ( 2 ) on a cylindrical extension, on the circumference of various sleeves are arranged axially movable. The sliding sleeves ( 5 ) act on clamping elements ( 9 ), which in the axial displacement of the sliding sleeves ( 5 ) a positive and / or non-positive contact with the inner wall of the male pipe ( 11 ) produce. The at the end of the cylindrical extension of the mandrel ( 2 ) fixedly arranged sleeve ( 6 ) prevents stripping of the displacement elements and the clamping elements and also acts as an abutment to allow the spreading of the clamping elements in the radial direction.

Die Spannkräfte werden direkt über hydraulisch oder pneumatisch wirkende Spannzylinder (7) auf die Spannelemente (9) übertragen und sind je nach Bedarf zum Beispiel bei verschiedenen Rohrmaterialien und Rohrarten veränderbar.The clamping forces are generated directly by hydraulic or pneumatic clamping cylinders ( 7 ) on the clamping elements ( 9 ) and can be changed as required, for example, with different pipe materials and types of pipe.

Bei Rohren mit einem größeren Verhältnis von Länge zu Durchmesser ist es vorteilhaft, wenn der Aufnahmedorn (2) an seinem, dem Grundgestell (1) zugewandten Ende leicht komisch geformt ist. Dadurch kann eine zusätzliche Zentrierung des Rohres und die Einleitung radialer Spannkräfte realisiert werden.For tubes with a greater length to diameter ratio, it is advantageous if the mandrel ( 2 ) at its, the base frame ( 1 ) facing end is slightly funny shape. As a result, an additional centering of the tube and the introduction of radial clamping forces can be realized.

Nach dem Fügen des aufgenommenen Rohres kann über die Schnellspanneinrichtung (10) der Ausleger des Baggers vom Rohrmanipulator getrennt werden, so dass der Bagger für andere technologische Arbeitsoperationen zur Verfügung steht. Das verlegte Rohr, dessen vorderes Ende über die teleskopierbare Abstützung im Rohrgraben exakt positioniert ist, kann nunmehr mit dem vorzugsweise eingesetzten, fließfähig einstellbaren Bodenaushub verfüllt werden, nachdem in einem ersten Arbeitsgang plastisches Verfüllmaterial das Rohrende lagestabil fixiert und als Querriegel den zu verfüllenden vom offenen Grabenbereich trennt. Nach dem Verfestigen des plastischen Verfüllmaterials kann der Baggerführer erneut die Verbindung zwischen Ausleger und Grundgestell des Rohrmanipulators herstellen, die Verspannung im Rohrinneren lösen und die gesamt Baugruppe axial aus dem verlegten Rohr herausfahren. Anschließend kann die Aufnahme des nächsten, zu verlegenden Rohres von einer Palette oder einem Transportfahrzeug erfolgen. In der Zeit, in der sich der Rohrmanipulator im zuletzt verlegten Rohr befindet, kann der Bagger aufgrund der vorhandenen Schnellwechseleinrichtung wieder mit dem Baggerlöffel arbeiten und die nächste Verbaubox setzen bzw. vorher den Graben weiter ausheben.After the joining of the received tube, the quick-release device ( 10 ) of the boom of the excavator be separated from the pipe manipulator, so that the excavator is available for other technological work operations. The threaded pipe whose front end over the telescopic support in the trench is accurately positioned, can now be filled with the preferably used, flowable adjustable excavated soil, after fixed in a first step plastic backfill the pipe end position stable and as a cross bar to be filled separates from the open trench area. After solidification of the plastic backfill material, the excavator operator can re-establish the connection between the boom and the base frame of the pipe manipulator, release the tension in the pipe interior and move the entire assembly axially out of the laid pipe. Subsequently, the inclusion of the next, to be laid pipe from a pallet or a transport vehicle. In the time in which the pipe manipulator is in the last laid pipe, the excavator can work again with the excavator bucket due to the existing quick-change device and set the next Verbaubox or previously digging the trench further.

11: Grundgestellbase frame
22: Aufnahmedornarbor
33: Fortsatz des Aufnahmedornsextension of the mandrel
44: Abstützung/StativSupport / tripod
55: Verschiebemuffesliding sleeve
66: feststehende Muffefixed sleeve
77: Spannzylinderclamping cylinder
88th: Gelenkverbindungarticulation
99: Spannelementclamping element
1010: SchnellwechseleinrichtungSchnellwechseleinrichtung
1111: Rohr/HohlteilTube / hollow part
1212: Ausleger des Baggersboom of the excavator
1313: Verschiebe- und Schwenkeinrichtungdisplacement and pivoting device
1414: OilQuickOilQuick

Claims

Laying manipulator for use on construction machines or carrier devices for positioning and joining hollow parts ( 11 ), in particular rotationally symmetrical hollow parts with a radially spreadable or telescoping receiving dome ( 2 ), on the circumference of clamping elements ( 9 ) are arranged, which is to be manipulated hollow part ( 11 ) receive on the inside positively and / or non-positively, wherein the mandrel ( 2 ) in the direction of its longitudinal axis (z-axis) is displaceable and with a displacement and pivoting device ( 13 ) for fine positioning of the hollow part ( 11 ) connected is.

Laying manipulator according to claim 1, characterized in that the displacement and pivoting device ( 13 ) means for displacing the mandrel ( 2 ) via one or more clamping cylinders ( 7 ) are extendable directly or via linkage or lever.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping elements ( 9 ) via one or more clamping cylinders ( 7 ) are extendable directly or via linkage or lever.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the laying manipulator is a force measuring device for recording during joining having acting contact forces.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the laying manipulator a force-measuring device for detecting the when receiving the hollow part to be manipulated ( 11 ) acting forces.

Laying manipulator according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the force measuring means with a control loop connected passing prevents a force limit.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the laying manipulator an optoelectronic device for detecting the position of the hollow part to be manipulated ( 11 ) having.

Laying manipulator according to claim 7, characterized in that the optoelectronic device protected at the front, projecting in the mounting direction part of the receiving mandrel ( 2 ) is arranged.

Laying manipulator according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the optoelectronic device with a telescopic arm or rail is connected.

Laying manipulator according to one of the preceding Claims, characterized in that the operating unit for controlling the Movement of the laying manipulator is designed as a remote control.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the laying manipulator a tripod ( 4 ) having at least one adjustable support.

Laying manipulator according to claim 11, characterized in that the tripod ( 4 ) two V-shaped arranged hydraulic cylinder for positioning and adjustment of the hollow part to be manipulated ( 11 ) having.

Laying manipulator according to one of the preceding claims, characterized in that the laying manipulator has an adapter over a quick-change device ( 10 ) is releasably connected to the construction machine or the hoist.