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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Richten verformter Stahlspundbohlen,
zum Zwecke ihrer Wiederverwendung bei der Erstellung von Spundwänden, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Stahlspundbohlen
sind rammbare Walzwerks-Fertigerzeugnisse, die durch an ihren Längsrändern befindliche
Schlösser
zu zusammenhängenden
Wänden
verbunden werden können.
Zu derartige Spundbohlen gehören
auch die sogenannten Kanaldielen, die jedoch nicht durch Schlösser miteinander
verbunden werden, sowie Stahlrammpfähle, die in der Regel aus Stahlspundbohlen
oder Sonderprofilen durch Schlösser
oder mittels Schweißen
zusammengesetzt sind.
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Die
Spundbohlen müssen
einwandfrei gerichtet und an ihren Enden, vorzugsweise am oberen Ende,
gerade und rechtwinklig zur Längsachse
geschnitten sein, wobei die Gesamtabweichung zwischen dem höchsten und
niedrigstens Punkt der Schnittebene, in Richtung der Längsachse
gemessen, nicht mehr als 2 % des Abstandes dieser Punkte betragen
darf und die Abweichung von der Geraden in Längsrichtung höchstens
0,2 % der Bodenlänge betragen
darf.
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Es
hat sich nun gezeigt, daß derartige Spundbohlen
beim Einrammen in den Boden zur Herstellung von Spundwänden je
nach Bodenbeschaffenheit erheblich verformt, insbesondere in Längs- und
Querrichtung verbogen werden können, wobei
diese Verformungen, sofern sie die Elastizitätsgrenze überschreiten, dauerhaft sind.
Dies bedeutet, daß nach
dem Herausziehen solcher Spundbohlen die Verformungen bleiben und,
sollten sie erheblich sein, die Wiederverwendung einer solchen Bohle
unmöglich
machen und bei geringerem Verformungsgrad die Wiederverwendung zumindest
erschweren. Zwar wird versucht, die in geringerem Maße verbogenen,
benutzten Spundbohlen zwecks Wiederverwendung zu richten, dies gelang
jedoch bisher nur in seltenen Fällen
und falls doch, dann nur mit einen erheblichen Kostenaufwand von
etwa DM 200,- bis DM 300,- pro Tonne Stahl, was ca. 1/6 – 1/4 des
Preises pro Tonne Staut für
eine neue Spundbohle ausmacht.
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Aus
der
DE 41 23 035 A1 sind
ein Verfahren zum Richten von dreidimensional gebogenen Werkstücken und
eine zugehörige
Richtstation bekannt, die zwar prinzipiell einen langgestreckten
Arbeitstisch in Form eines Kastenrahmens für die Ablage und Förderung
der zu bearbeitenden Werkstücke
sowie zwei Spannstationen im Bereich der beiden Kastenrahmenenden
zum Festspannen bzw. Bearbeiten der Werkstücke aufweist und auch eine
Bearbeitungsstation besitzt, die längs des Arbeitstisches zwischen
den beiden Spannstationen beweglich ist sowie Bearbeitungsmittel
in Form von hydraulisch betriebenen Presskolben, die mit den zu
bearbeitenden Werkstücken
in Eingriff bzw. in Berührung
bringbar sind, jedoch ist diese Richtstation nicht geeignet, erheblich
verformte, insbesondere in Längs-
und Querrichtung verbogene Spundbohlen zwecks vorgesehener Wiederverwendung
mit einem möglichst
geringen Kostenaufwand zu richten.
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Die
Aufgabe der Erfindung beshalb deshalb dann, eine Maschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, die auf kostengünstige Weise selbst in erheblichem
Maße verformte
Spundbohlen, insbesondere Einzel- und Doppelbohlen, vielfältiger Querschnittsformen
zu richten in der Lage ist, um die durch die Technischen Lieferbedingungen
für Stahlspundbohlen
festgesetzten Vorgaben zu erfüllen,
so daß die
mit Schlössern
versehenen Spundbohlen mit ausreichendem Spielraum so ineinander
passen, daß sich
die Bohlen gut ineinanderschieben lassen und die miteinander verbundenen
Spundbohlen die erforderlichen Druck-, Zug- und Scherkräfte übertragen
können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Bearbeitungsstation aus mehreren in Reihe hintereinander
geschalteten stählernen
Jochen besteht, an denen die Presskolben und Hebelvorrichtungen
gelagert sind und die auf Fußplatten
in Längsrichtung
des Arbeitstisches mit Hilfe eines Antriebs in Bezug auf die auf
dem Arbeitstisch liegende Spundbohle verschiebbar sind, wobei die Spundbohlenzufördervorrichtung
eine langgestreckte Rollenbahn mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten
Rädem oder
Rollen ist, die die zu richtende Spundbohle in Richtung auf den
Arbeitstisch tragen und deren Höhe
zur Anpassung an das Profil der Spundbohle wengistens teilweise
einstellbar ist und dass die Spundbohlenwegfördervorrichtung eine langgestreckte
Rollenbahn für
den Abtransport der aus der Bearbeitungsstation austretenden gerichteten
Spandbohlen ist, die mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten
Rädern
oder Rollen versehen ist, deren Höhe zur Anpassung an die Profilhöhe der Spundbohle
einstellbar ist.
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Auf
diese Weise soll eine wirtschaftliche Wiederverwendung von gebrauchten,
durch den Vorgebrauch verbogenen Spandbohlen ermöglicht werden, die zu einer
wesentlichen Senkung der Baukosten führt.
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Die
Joche der Bearbeitungsstation sind vorteilhafterweise als bügelförmige Platten
ausgebildet, die eine mittlere Durchgangsöffnung für den Durchgang der zu richtenden
Spundbohle umschließen und
auf dem Arbeitstisch stehend mit Abstand in Tischlängsrichtung
hintereinander angeordnet sind.
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Die
eine Spannstation an dem einen Ende des Arbeitstisches ist ebenfalls
in Form von plattenförmigen,
parallelen Jochen ausgebildet, die eine mittlere Durchgangsöffnung für die Spandbohlen
aufweisen, fest mit dem Arbeitstisch verankert sind und auf ihm
stehen.
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Es
hat sich dabei besonders bewährt,
die eine der beiden Spannstationen an der Bearbeitungsstation anzuordnen,
wobei die Joche mit Hydraulikkolben versehen sind, welche gegen
den Boden der zu bearbeitenden Spundbohlenprofile wirken, um diesen
zu glätten
und zu richten und wobei in Abhängigkeit
von der Profilform der zu richtenden Spundbohlen der Jochboden mit übereinander
angeordneten Platten zur Abstützung
des Spundbohlenbodens ausstattbar ist.
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Darüber hinaus
hat sich auch bewährt,
die am entgegengesetzten Arbeitstischende befindliche Spannstation
ebenfalls mit dem Arbeitstisch zu verankern und Joche mit einer
Durchgangsöffnung
für die
zu bearbeitenden Spannbohlen vorzusehen, jedoch keine Bearbeitungsmittel,
sondern Mittel zum Festklemmen der durch diese Öffnung hindurchgeführten Spundbohlen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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1a, 1b und 1c in
verkleinertem Maßstab eine
Draufsicht (1a) und
eine Seitenansicht (1b)
der erfindungsgemäßen Maschine
sowie mehrere Querschnittsansichten der Bearbeitungsstation und
tischendseitigen Spannstationen (1c),
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2a eine Draufsicht des Arbeitstisches sowie
der beiden Spannstationen an den Tischenden,
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2b eine Seitenansicht des
Arbeitstisches von 1,
jedoch mit eingezeichneter Bearbeitungsstation zwischen den beiden
endseitigen Spannstationen,
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2c eine Querschnittsansicht
der linken Spannstation, wenn diese gleichzeitig als Bearbeitungsstation
ausgebildet ist,
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3 eine Querschnittsansicht
der linken Spannstation längs
der Linie A-A in 2b,
wenn diese nur als Spannstation dient,
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4 eine Vorderansicht der
zwischen den beiden Spannstationen befindlichen Bearbeitungsstation
längs der
Linie B-B in 2b,
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5 eine Querschnittsansicht
der Bearbeitungsstation längs
der Linie C-C in 2b,
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6 eine Querschnittsansicht
der Bearbeitungsstation längs
der Linie D-D in 2b,
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7 eine Querschnittsansicht
der rechten Spannstation längs
der Linie E-E in 2b,
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8 eine vergrößerte Seitenansicht
der in 2b gezeigten
linken Spannstation,
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9 eine vergrößerte Seitenansicht
der in 2b gezeigten
Bearbeitungsstation,
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10 eine vergrößerte Draufsicht
des rechten Endes des Arbeitstisches von 2a mit angeordneter Spannstation,
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11 eine vergrößere Draufsicht
des linken Endes des Arbeitstisches von 2a mit angeordneter Spann- bzw. Bearbeitungsstation,
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12 einen vergrößerten Teil
der Rollenbahn der Zufördervorrichtung
in Seitenansicht,
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13 eine Draufsicht des Teils
der Rollenbahn von 12 und
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14 in schematischer Darstellung
die Draufsicht zweier Spundwandteile, bestehend aus mit Schlössern verbundenen
Stahlspundbohlen.
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Die
in den 1a, 1b und 1c gezeigte Maschine zum Richten verformter
Stahlspundbohlen ist in den 2a, 2c und 2b und in weiteren Figuren in einem vergrößerten Maßstab dargestellt,
so daß Details
sichtbar werden. In Natura hat die Maschine insgesamt eine Längenabmessung
von etwa 33 m und eine Höhe
von etwa 2,9 m sowie ein Transportgewicht von etwa 20 t. Sie dient
zum Richten, d.h. zum Geradebiegen bzw. Ausbeulen gebrauchter Einzelbohlen
und Doppelbohlen aus Stahl, wie sie in 14 in Form einer Draufsicht zweier Spundwandteile
dargestellt sind, so daß diese
Bohlen wiederverwendet werden können.
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Die
Maschine setzt sich im wesentlichen aus drei hintereinandergeschalteten
Hauptteilen zusammen, nämlich
einem Arbeitstisch 1 als Mittelteil mit einer Bearbeitungsstation 6,
wie auch aus 9 ersichtlich
ist, und zwei Spannstationen 4, 5 an den beiden
Enden des Arbeitstisches l, die zum Festspannen der zu bearbeitenden
Spundbohlen 9 dienen. Die beiden anderen Hauptteile schließen sich
an den Arbeitstisch 1 endseitig an und bestehen aus einer Spundbohlenzufördervorrichtung 2 für die zu
bearbeitende Spundbohle und einer Spundbohlenwegfördervorrichtung 3 für die bearbeitete
Spundbohle. Diese drei Hauptteile sind miteinander fest, jedoch
lösbar
verbunden, so daß sie
auf einem LKW mit Hänger
transportiert werden können,
um die Maschine dort aufzustellen, wo die zu richtenden Spundbohlen anfallen.
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Die
Bearbeitungsstation 6 besteht aus mehreren in Reihe hintereinandergeschalteten,
stählernen
Jochen 13, 14, 15, an denen hydraulische
Preßkolben 10 und
hydraulisch und/oder elektrisch betriebene Hebelvorrichtungen 11 gelagert
sind, wie insbesondere den 4 – 9 entnommen werden kann.
Die Joche 13, 14, 15 sind fest miteinander
verbunden und bilden eine auf sich in Längsrichtung des Arbeitstisches 1 erstreckenden
Fußplatten 16 verschiebbare Einheit,
auf denen sie gleitend gelagert sind, wie bei 36 in den 4 – 6 dargestellt.
Die Verschiebung der Bearbeitungsstation auf den Auflagern 36 erfolgt
mit Hilfe eines Antriebs 17 und dient dem Zweck, die Bearbeitungsstation
zu denjenigen Stellen der zwischen den beiden Spannstationen 4, 5 festgelegten
zu bearbeitenden Spundbohlen 9 zu verfahren, die gerichtet
bzw. gebogen werden müssen,
um die ursprüngliche
Form der Spundbohle wieder herzustellen. Zu diesem Zweck werden
die hydraulisch betriebenen Preßkolben 10 und
Hebelvorrichtungen 11 mit den Wänden 12 der verformten
Spundbohle in Eingriff bzw. in Berührung gebracht, um den Stahl
an den entsprechenden Stellen im gewünschten Ausmaß plastisch
zu verformen.
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Während die
in 2b rechte Spannstation nur
zum Festspannen der auf dem Arbeitstisch 1 befindlichen
Spundbohle dient, ist die linke Spannstation 4 an der Bearbeitungsstation 6 angeordnet.
Beide Spannstationen 4, 5 bestehen aus je zwei
mit Abstand parallel nebeneinander angeordneten plattenförmigen Stahljochen 19,
die wie die Joche 13, 14, 15 der Bearbeitungsstation 6 eine
mittlere Durchgangsöffnung 20 für die Spundbohlen
aufweisen und fest mit dem Arbeitstisch verankert sind, wobei sie
auf ihm senkrecht stehen, wie aus 2b ersichtlich.
Die mittlere Durchgangsöffnung
der Joche 13, 14, 15 ist mit 18 bezeichnet.
In ihr lassen sich, wie aus 8 ersichtlich,
zwecks Anpassung an die Profilform der zu richtenden Spundbohlen
auf dem Jochboden 53 übereinandergelegte
Platten 22 zur Abstützung
des Spundbohlenbodens anordnen, weshalb die auf den Spundbohlenboden
einwirkenden Druck- und Biegekräfte,
die von den Hydraulikkolben 10 aufgebracht werden, am Boden
der zu bearbeitenden Spundbohlenprofile ein Widerlager finden, so
daß der
Spundbohlenboden im gewünschten
Maße geglättet bzw. gerichtet
werden kann.
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Die
als Bearbeitungsstation ausgebildete Spannstation 4 an
dein einen Ende des Arbeitstisches 1, die, wie oben erwähnt, ebenfalls
in Form von plattenförmigen
parallelen Jochen ausgebildet ist und eine mittlere Durchgangsöffnung 20 für die Spundbohlen
aufweist, ist zwecks Bearbeitung der Spundbohlen mit Hydraulikkolben
ausgestattet, wie aus 2c ersichtlich,
so daß sie
nicht nur in der Lage ist, die Spundbohle mit Hilfe von Hydraulikkolben
festzuhalten, sondern auch Verformungskräfte auf sie zu übertragen.
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Die
zwischen den beiden auf dem Arbeitstisch 1 fest verankerten,
stationären
Spannstationen 4, 5 befindliche Bearbeitungsstation 6 ist
mit Hilfe eines Kettenantriebs 24 in Bezug auf die beiden Spannstationen
hin- und herbeweglich, um die Bearbeitungselemente an den gewünschten
Stellen mit der festliegenden Spundbohle in Eingriff zu bringen. Die
Lagerung der Spundbohlen an den Tischenden innerhalb der Spannstationen 4, 5 erfolgt
mittels Dreipunkt-Auflager, d.h. die Spundbohle wird so festgespannt,
daß sie
sich räumlich
nicht verschieben kann, wenn die Verformungskräfte auf sie einwirken.
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Wie
oben bereits erwähnt,
sind die beiden Spundbohlenfördervorrichtungen 2, 3 mit
dem Arbeitstisch 1, der an sich kein Tisch im eigentlichen Sinne
ist, sondern ein rechteckiger Rahmenkörper, auf dessen parallelen
Längsseiten 37, 38 (1a) die Bearbeitungsstation 6 auf
Gleitschienen 39, wie in den 5 und 6 gezeigt, längsverschiebbar
ist und auf dessen Querseiten 40, 41 die beiden
Spannstationen 4, 5 fest verankert sind, mittels
Verbindungsprofilen 42, 43 lösbar verbunden. Diese Fördervorrichtungen
bilden je eine langgestreckte Rollenbahn mit mehreren in Reihe hintereinander
angeordneten Rädern
oder Rollen 26, 27, wie aus den 12 und 13 ersichtlich,
die die zu richtende Spundbohle 9 in Richtung auf den Arbeitstisch
bzw. von ihm wegtragen und deren Höhe zur Anpassung an das Profil
der Spundbohle wenigstens teilweise einstellbar ist. Hierzu sind
die Räder
oder Rollen an schwenkbar gelagerten Armen 44 angebracht
und können,
falls die Spundbohle auf den Rollenbahnen nicht von Hand bewegt
werden soll, auch angetrieben werden. Eine Verstellung der Abmessungen
und Abstände
der Rollen oder Räder 26, 27 ist
zur Anpassung an die Profilform der zu bearbeitenden Spundbohlen
sowie das Bohlengewicht ebenfalls möglich. Die der Spundbohlenzufördervorrichtung 2 gegenüberliegende Spannstation 5 ist
mit einem Einführungsblech 29 (2b) für die ankommende, durch die
Spannstation 5 hindurchzuführende und auf dem Arbeitstisch 1 in
die Bearbeitungsstation 6 gelangende Spundbohle versehen.
In ähnlicher
Weise ist die der Spundbohlenwegfördervorrichtung 3 benachbarte
Spannstation 4 zum Festspannen bzw. Bearbeiten der Spundbohle 9 mit
einem Ausführungsblech 30 für die aus dieser
Station austretende und auf die Spundbohlenwegfördervorrichtung auflaufende
Spundbohle versehen. Das Einführungsblech 29 und
das Ausführungsblech 30 können, wie
schematisch bei 45 in 1a für die Spundbohlenzufördervorrichtung 2 angedeutet,
auch mit wenigstens einem Führungsrad 31 versehen
sein, mit dem die aus den Rollenbahnen austretenden bzw. in sie
eintretenden Spundbohle 9 erfaßt und weitergefördert werden
können.
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Im übrigen sind
die hydraulisch betätigten Preßkolben 10 und
Hebelvorrichtungen 11 an den verschiedenen Jochen innerhalb
der Bearbeitungsstation 6 bzw. der einen Spannstation 4 so
angeordnet bzw. gelagert, daß sie
auf jedwede Oberflächenteile
bzw. Randkanten der Spundbohle 9 zur Einwirkung gebracht
werden können,
um Längst
und Querverformungen, die in diesen Teilen festgestellt werden,
einzudrücken
oder herauszuziehen, so daß die Spundbohle
ihre ursprüngliche
Gestalt wiedererhält und
damit wiederverwendet werden kann.
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Die
Längsprofilkörper 37, 38 des
Arbeitstisches 1 sind zweckmäßigerweise Doppel-T-Profile 32, 33 (4), deren obere Querstege 40, 41 einen Gleitbahnbelag 46 tragen,
auf dem die beiden Jochbeine 47, 48 ruhen und
die mittels seitlicher, stehender Wangen 49, 50 die
Jochbeine 47, 48, welche mit dem Gleitbahnbelag
verschweißt
sind, am seitlichen Wegrutschen hindern, wenn die Joche 13, 14, 15, 19, 20 in
Längsrichtung
des Arbeitstisches 1 verschoben werden. Die unteren Querstege 54, 55 der
Doppel-T-Profile 32, 33 sitzen auf einem Fundamentkörper 51, 52 und
werden auf diesem u.a. gegen seitliches Verrutschen gehaltert.