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"Rüttelvorrichtung zum Einrammen oder Ziehen eines Rammkörpers, insbesondere
eines Pfahles und dgl." Die Erfindung betrifft eine Rüttelvorrichtung zum Einrammen
oder Ziehen eines 8ammköpors, insbesondere eines Pfahles3 eines Rohres, einer Spundbohle
und dgl., mit einem Paar gleicher je eine steile, im wesentlichen übereinstimmende
Drehmomentenkennlinie aufweisender Antriebsmotoren, deren Antriebswellen mit je
einer gleich großen Unwucht versehen sind sowie in entgegengesetzten Drehrichtungen
umlaufen und deren Gehäuse starr miteinander verbunden sind, mit einer Spannvorrichtung,
welche eine senkrecht zur Verbindungsebene der beiden Achsen der Antriebswellen
stehende Kraft ausübt, und mit einem Verbindungsorgan zum möglichst starren Verbinden
mit dem Rammkörper mindestens in der Wirkungslinie der Kraft.
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Bei einer bekannten Rüttelvorrichtung sind die Gehäuse zweier gleich
ausgebildeter, elektrischer Drehstrom-KurzschlußlEufer-Motoren unter Zwischenlage
einer Platte starr miteinander verbunden. An der Oberseite der Platte ist ein Bügel
unter Zwischen
schalten einerDämpfungsfeder angebracht, der zum
Anhängen an ein Zugseil, insbesondere eines Baggers dient, und an der Unterseite
der Klemmplatte ist eine Zange angebracht, die eine starre Verbindung mit dem Rammkörper
herstellt. Die erforderliche Kraft liegt zwischen 5 bis 10 t bei einer gesamten
Unwuchtkraft von 5 t und einer Unwuchtfrequenz von 25 Hz. Die Unwuchten synchronisieren
sich nach dem Anlaufen der Motoren selbständig in der Weise, daß eine Amplitude
in der Wirkungslinie der Kraft erzeugt wird, ohne daß die beiden Motorwellen mittels
eines Getriebes drehfest miteinander verbunden sind.
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Die Anwendung der bekannten Rüttelvorrichtung ist in ihrer Leistung
begrenzt, weil der Anlauf eines Motors der Energiequelle vorübergehend eine sehr
hohe Leistung abverlangt, welche wesentlich größer als die während des stationären
Betriebes aufgenommene Leistung ist. Beispielsweise verlangt das Elektrizitätswerk
für Motornennleistungen von über 2,5 kW Maßnahmen ur Begrenzung des Anlaufstromes,
z.B. eine Stern-Dreieckschaltung.
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Wegen der Begrenzung des Anlaufsromes ist aber ein sicherer Anlauf
der Schwingungserreger nicht immer gewährleistet. Bei Verwendung eines Generatorensatzes
nach Art einer Notatromanlage müßte dieser nach der beim Anlaufen der Antriebsmotoren
erforderlichen Gesamtleistung ausgelegt werden und wäre bei stationärem Betrieb
dann stark überdimensioniert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rüttelvorrichtung
mit einer großen Leistung ohne Maßnahmen zur Begrenzung des Anlaufstromes bei einfach
ausgebildetem Antriebsmotor ohne Erfordernis der mechanischen Kupplung der Motorwellen
zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem ersten Antriebsmotorpaar
mindestens ein zusätzliches Antriebsmotorpaar mit gleichen Antriebsmotoren innerhalb
des Paares zugeordnet ist, dessen durch seine Wellenachsen bestimmte Ebene parallel
zur Wellenachsenebene des ersten
Motorpaares liegt und das mit diesem
mindestens in der Wirkuhgslinie der Kraft starr verbunden ist. Die Motoren der Motorenpaare
können von Paar zu Paar verschieden sein. Es ist jedoch für die Lagerhaltung vorteilhaft,
stets gleiche Antriebsmotoren zu verwenden. Es hat sich überraschenderweise gezeigt,
daß beim Anlauf des ersten Motors des zweiten Motorpaares nach voll synchronisierten
ersten Motorpaar dieser Motor ebenfalls synchro?1isierb-wird und dies auch für den
dann änlaufenden zweiten Motor des zweiten Motorpaares gilt. Damit können unter
Verwendung ton mehr als einem Motorpaar größere Rüttelleistungen erzielt werden,
ohfle. daß Maßnahmen ur Begrenzung des Anlaufstromes getroffen werden müßten, was
bei gleichzeitigem Anlauf mehrerer oder aller Motoren nötig wäre. Bei Verwendung
eines Geheràtorsatzes braucht dieser für die Anlaufleistung nur wenig größer ausgelegt
zu werden als für die Dauerleistung.
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Bei einer Weiterbildung sind die Motorpaare in Richtung der Wirkungslinie
der Kraft hintereinander angeordnet, wodurch äich eine schmale und von der Größe
des Motorgehäuses in einer Diment unabhängige Bauform ergibt.
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Es ist werner vorgesehen, daß zwischen zwei mit parallelen Wellen
angeordneten Motorpaaren ein mindestens'um eine Achse parallel Eu den Wellen der
Motorpaare bewegbares Gelenk vortésehen ist, Die beiden Motoren eines Motorpaares
können hierbei unter Zwischenlage eines verhältnismäßig dünnen Gelenkkörpers unmittelbar
miteinander verbunden sein.
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Bei einer anderen Weiterbildung sind die Achsen der Wellen des ersten
Mötörpaares im Winkel, insbesondere im rechten Winkel, zu den Achsen der Wellen
des zweiten Motorpaares angeordnet.
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Hierbei können die Motorpaare in Längsrichtung der Kraft hintern einander
oder in vorteilhafter Weise in einer Ebene angeordnet sein.
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Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser sind zwei Rüttelvorrichtungen zum
Einrammen oder Ziehen eines Ramm- -körpers als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung jeweils in Vorderansicht dargestellt.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind an einem starren,
im Querschnitt quadratischen Verbindungskörper 1 zwei Motorpaare 2.und 3 in Längsrichtung
des Verbindungskörpers 1 hintereinander angeordnet, wobei die Achsen jeden Paares
parallel zueinander liegen, die Achsen der beiden Paare 2, 3 jedoch senkrecht zueinander
stehen. Jeder Motor eines der Motorpaare ist ein Drehstromkurzschlußläufermot,or,
an den Enden von dessen Läuferwelle jeweils gleiche Unwuchtexzenter 4 angebracht
sind.
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Die Motoren jedes Motorpaares 2 bzw. 3 haben zum Erzeugen gerichteter
Schwingungen unterschiedliche Drehrichtungen. Bei entsprechender Ausbildung des
Verbindungskörpers 1 können die Motorpaare 2 und 3 so angeordnet sein, daß die Achsen
ihrer Wellen in einer gemeinsamen Ebene liegen, was eine kurze Bauform ergibt. Die
Wellen der Motoren sind nicht drehfest miteinander verbunden, sondern können sich
unabhängig voneinander drehen. Die Motoren weisen steile, etwa übereinstimmende
Drehmomentenkennlinien auf.
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An der Oberseite des Verbindungskörpers 1 ist koaxial zu dessen Achse
ein kreiszylindrischer Zapfen 5 angebracht, an dem ein hohlzylindrischer Dämpfungskörper
6 befestigt ist, welcher nach Art einer weichen Feder Schwingungskräfte vom-Zugseil
fernhalten soll. Anstelle des Dämpfungskörpers 6 kann auch eine Stahlfeder verwendet
werden. Auf seiten des Verbindungskörpers 1 greift am Dämpfungskörper 6 ein Bügel
7 an, der in einen Haken 8 eines einem nicht dargestellten Kran zugehörigen Zugseils
9 eingehängt ist.
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An der vom Zugseil 9 abgewandten Seite des Verbindungskörpers 1 ist
eine Zange 10 angebracht, die mit einer im Boden eingerammten Bohle 11 starr verbunden
ist.
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Von dem Kran wird eine in Richtung der Pfeile A und B wirkende konstante
Zugkraft aufgebracht, welche etwa der Summe der Unwuchtkräfte der Unwuchtexzenter
ii entspricht und bis zum doppelten Betrag dieser Kräfte wachsen kann.
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Sobald von dem Kran die in Richtung der Pfeile A, B wirkende Zugkraft
aufgebracht ist, wird zunächst ein Motor eines der Motorpaare, z.B. der in der Zeichnung
links dargestellte Motor des Motorpaares 2, in der angegebenen Drehrichtung angelassen.
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Wenn dieser seine Nenndrehzahl erreicht hat, läuft der andere Motor
des Motorpaares 2 in Gegendrehrichtung an. Wenn die Unwuchtexzenter des Motorpaares
2 synchronisiert sind, d.h. so umlaufen, daß praktisch nur in Richtung der Pfeile
A, B wirkende Unwuchtkräfte entstehen, wird der erste Motor des zweiten Motorpaares
3 angelassen. Wenn dieser Motor synchronisiert ist und sein Unwuchtexzenter in Phase
mit den Unwuchtexzentern der andern Motoren läuft, wird auch der zweite Motor des
zweiten Motorpaares 3 in Gegendrehrichtung zur Drehrichtung des ersten Motors dieses
Paares angelassen. Durch das zeitlich getrennte Anlassen der einzelnen Motoren entsteht
ein weit geringerer Anlaufstrom als wenn alle Motoren zugleich anlaufen würden.
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Es können nicht nur zwei Motorpaare, sondern mehrere Motorpaare hintereinander
geschaltet werden, wenn größere Unwuchtkräfte erzeugt werden sollen.
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Während es von Vorteil ist, wenn die Motoren aller Motorpaare 2,3
mit der gleichen Drehzahl umlaufen, so ist doch die Anwendung gleicher Drehzahlen
bei den Motorpaaren nicht notwendig.
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Es ist z.B. möglich, daß die Drehzahlen nl und n2 der Motoren
zweier
Antriebsmotorpaare sich wie a zu b verhalten, wobei a = 2, 3, 4 ... und b = 3, 4,
5 ... ist und zusätzlich gilt, daß b = a + 1 ist.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Motoren aller
hier mit 2a und 3a bezeichneten Motorpaare mit zueinander parallelen Wellen angeordnet.
Jedes der Motorpaare 2a bzw. 3a ist an einem steifen plattenförmigen Verbindungskörper
1a bzw. 12 angebracht. Die beiden Verbindungskörper la und 12 sind mittels eines
gelenkes 13 miteinander verbunden, dessen Achse parallel zu den Antriebswellen der
Motoren der Motorpaare 2a und 3a verläuft. Anstelle des einfachen Gelenkes 13 kann
auch ein Kardangelenk treten. Das Gelenk,13 muß in Wirkungslinie der Kräfte A, B
starr sein und darf,nicht nachgeben. Dagegen können die Motorpaare 2a bzw. 3a bei
fehlender Zugkraft A, B gegenseitig etwas ausschwenken. In vorteilhafter Weise,-insbesondere
aus Gründen der Lagerhaltung, sind die Drehrichtungen der Motorpaare 2a und 3a einander
wie in Fig. 2 dargestellt zugeordnet. Es können auch alle Drehrichtungen umgekehrt
sein. Dies gilt auch für das erste' Ausführungsbeispiel bei gleiche'r Motoranordnung,wie
in Fig. 2 dargestellt.
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An dem Verbindungskörper la ist der Zapfen 5 und an dem Verbindungskörper
12 die Zange 10 angebracht.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die Synchronisation der Antriebsmotoren
etwas weniger vollkommen als beim ersten Ausführungsbeispiel aber sonst in gleicher
Weise erreicht. Bei Anwendung eines Kardangelenkes können die Antriebsmotoren des
einen Antriebsmotorpaares 2a im Winkel, insbesondere im rechten Winkel, ,zu den
Antriebswellen des zweiten Motorpaares angeordnet sein.
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Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel ist es möglich, mehr als zwei
Motorpaare 2a bzw. 3a in der Wirkungslinie der Kräfte A, B hintereinander anzuordnen.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen werden als Antriebsmotoren in vorteilhafter
Weise einfach gebaute Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motoren verwendet. Es ist jedoch
auch möglich, andere Motoren, z.B. hydraulische Motoren, zu verwenden, die ebenfalls
etwa gleiche mitabnehmender Drehzahl steil ansteigende Drehmomentenkennlinien haben
und an die gleiche Energiequelle angeschlossen sind. Bei den Kurzschlußläufer-Motoren
sind die Unwuchtexzenter unmittelbaH auf den beiden Enden der Wellen angebracht.
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Um Bedienungsfehler zu vermeiden, wird eine Zwangsschaltung vorgesehen,
welche die Motoren in bestimmter Reihenfolge und hach bestimmten Zeitintervallen
mit einer einzigen Energiequelle verbindet.