-
Hydraulische Verrohrungsmaschine Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Verrohrungsmaschine als Bagger-Anbaugerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1,
insbesondere für die Herstellung von Großpfählen. Derartige Verrohrungsmaschinen
haben die Aufgabe, ein Bohrrohr großen Durchmessers durch Drehschwingungen in das
Erdreich einzutreiben, wozu nach dem Stand der Technik zwei gegenläufig arbeitende
hydraulische Zylinder dienen, die Verlängerungen von zwei divergierenden Lenkern
darstellen, die um eine waagerechte Schwenkachse schwenkbar an einen Ausleger des
Kranfahrzeuges angeschlossen sind. Die Kolbenstangen der beiden hydraulischen Zylin
der greifen an gegenüberliegenden Gelenken der Rohrschelle an, um diese bei gegenläufiger
Betätigung der Drehzylinder in Drehschwingungen zu versetzen.
-
Der gelenkige Anschluß der über die Drehzylinder längenveränderlichen
Lenkerkonstruktion sowohl an dem Ausleger des Kralfahrzeuges als auch an der Rohrschelle
ist deshalb erforderlich, weil die auf einem Rohrschuß festgespannte Rohrschelle
sich schrittweise mit dem Rohr in das Erdreich absenkt oder beim Pfahl ziehen Aufwärtshübe
ausführt. Somit können die beiden durch die Drehzylinder verlängerten divergierenden
Lenker der bekannten Verrohrungsmaschinen eine mehr oder weniger große Neigung zur
Horizontalen einnehmen. Bei jeder Abweichung der Lage der Lenkerkonstruktion
von
der Horizontalen werden beim Drehen einer Rohrschelle mit Bohrrohr Kraftkomponenten
frei, die gegenüber der Querebene des Bohrrohres,in der die Rohrschelle angesetzt
ist, divergieren. Diese divergierenden Kraftkomponenten könne nur von der Steifigkeit
des Bohrrohres selbst aufgenommen werden, das erfahrungsgemäß hicrdurch des öfteren
deformiert und zu einer nochmaligen Verwendung unbrauchbar wird. Die divergierenden
Kraftkomponenten sind umso größer, je größer die Neigung der Lenkerkonstruktion
gegenüber der Horizontalen ist, wenn die Rohrschelle zum senkrechten Eintreiben
eines Bohrrohres in einer waagerechten Ebene liegt. Es kann jedoch hinzukommen,
daß die Rohrschelle selbst in einer von der Horizontalen abweichenden Schrägebene
liegt, wenn beispielsweise ein Bohrrohr nicht senkrecht eingetrieben werden soll.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sicherzustellen, daß die
beiden hydraulischen Drehzylinder unabhängig von der Höhenlage oder der Schräglage
der Rohrschelle stets komponentenfrei an der Rohrschelle angreifen. Diese Aufgabe
wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, indem die Rohrschelle
drehbar in einer Traverse geführt ist, die die diametralen Drehzylinder trägt und
die ihrerseits an die in bekannter Weise längenveränderliche Lenkerkonstruktion
schwenkbar angeschlossen ist. Die Traverse mit den beiden Drehzylindern sowie die
in der Traverse geführte Rohrschelle sind dadurch ein einheitliches Gebilde, bei
dem alle Teile jeder Lageveränderung der Höhe nach oder hinsichtlich ihrer Schräglage
in gleicher Weise folgen, so daß die beiden Dreh zylinder stets momentenfrei in
der Querebene des Bohrrohres angreifen, die von der Rohrschelle bestimmt wird.
-
Die drehbare Führung der Rohrschelle innerhalb der Traverse braucht
sich selbstverständlich nur auf einem derartigen Bogenwinkel zu erstrecken, der
durch die Größe der Drehschwingungen bestimmt ist. Eine besonders vorteilhafte zentrische
Segmentführung der Rohrschelle in der Traverse, wie sie auch im gezeichneten Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, ist im Anspruch 2 angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Zwischenschaltung einer Traverse zwischen Rohrschelle
und Lenkerkonstruktion ermöglcht es nach Anspruch 3, über einen dritten Stütz zylinder,
der an der Traverse festgelegt ist, im Verein mit zwei bekannten diametral angeordneten
hydraulischen Stütz zylindern eine Dreipunkt-Abstützung der Rohrschelle mit Traverse
auf dem auf dem Erdboden ruhenden Gleitschlitten herzustellen, um über den dritten
Stützzylinder die Lage der Rohrschelle beim Eintreiben eines ersten Rohrschusses
zu fixieren. Wenn ein Bohrrohr genügend tief in das Erdreich eingedrungen ist, wird
diese Führung von dem Bohrrohr selbst übernommen.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Verrohrungsmaschine
gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Fig; 1 eine Draufsicht, Fig. 2
eine Seitenansicht mit eingestztem Bohrrohr Rlund Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt
durch ein Rohrschellensegment nach der Linie III-III in Fig. li In Fig. 1 erkennt
man in Draufsicht eine mehrteilige Rohrschelle 1 mit zwei spiegelbildlich gleichen
Segmenten la, zwei zu Auslegern ausgebildeten diametralen Segmenten lb und einem
größeren Führungssegment lc. Alle Segmente sind untereinander in bekannter Weise
gelenkig verbunden. über einen Hydraulikzylinder 2 kann die Gelenkkette der Segmente
geöffnet und zum Festspannen eines eingeführten Bohrrohres R (Fig. 2) geschlossen
werden.
-
An den auslegerartigen Segmenten lb sind Gelenkzapfen 3 vorgesehen,
an denen die Kolbenstangen 4 Von zwei die Drehschwingungen der Schelle 1 bewirkenden
Drehzylindern 5 angreifen, die in neuartiger Weise an den Enden einer Traverse 6
über Schwenklager 7 befestigt sind. Die Drehzylinder 5 sind doppelt wirkend mit
durchgehender Kolbenstange 4, damit die zur gegenläufigen Betätigung der Zylinder
beaufschlagten Kolbenflächen stets gleich groß sind.
-
Die Traverse 6 ist über eine von zwei miteinander fluchtenden Bolzen
8 dargestellte waagerechte Drehachse schwenkbar an einen Lenker 9 angeschlossen,die
am hinteren Ende eine Rohrhülse 10 trägt. Diese Rohrhülse 10 ist in dem Lenker 9
längsbeweglich und ion einer Ausnehmung eines Gabelstückes 11 drehbar geführt.
-
Das Gabelstück 11 hat an den Gabelenden Bohrungen 12 (Fig. 2) zum
Durchstecken von zwei waagerechten Schwenkbolzen, über die die gesamte Verrohrungsmaschine
an den Unterbau des Baggers angeschlossen wird. Um die Verrohrungsmaschine, die
im übrigen nach Fig. 2 in noch zu beschreibender Weise auf einem Gleitschlitten
14 ruht, vom Bagger mitzuschleppen, ist die Rohrhülse 10 an ihrem den Lenker 9 durchgreifenden
Ende mit einem Anschlag lOa verseilen, um eine zugfeste Verbindung zwischen dem
Gabelstück 11 und dem Lenker 9 herzustellen. Relativbewegungen zwischen dem Gleitschlitten
14 und damit der gesamten Verrohrungsmaschine gegenüber dem Bagger und dem mit diesem
verbundenen Gabelstück 11 werden durch die drehbare Lagerung der Rohrhülse 10 in
dem Gabelstück 11 aufgenommen. Im übrigen stellt die Rohrhülse 10 teleskopartig
die Möglichkeit einer Veränderung der Stützlänge des Lenkers 9 zwischen dem Gabelstück
11 und der Rohrschelle 1 ein, die bei einer Änderung der Höhenlage oder bei Schräglage
der Rohrschelle in Anspruch genommen wird.
-
Außer dem neuartigen Anschluß der Drehzylinder 5 an einer zwischen
die Rohrschelle 1 und den Lenker 9 zwischengeschalteten Traverse 6 ist es ein wesentliches
Merkmal der Erfindung, daß die Rohrschelle 1 im Ausmaß der zu erwartenden Drehschwingungen
in oder an der Traverse 6 zentrische geführt ist. Diese zentrische Führung ist aus
Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 zu erkennen. Der der Rohrschellelzugeordnete Teil
der zentrischen Führung besteht aus zwei zur Mittelachse der Schelle 1 zentrischen,
sich axial erstreckenden Ringsegmenten 15 an dem Segment lc. Jedem Ringseyment sind
mindestens zwei Paare von radial angeordneten Führungsrollen 16 bzw. 17 zugeordnet,
deren Achsen 18 an der oberen und unteren Platte 6a der Traverse 6 gehaltert sind.
-
Die zwei einem Ringsegment 15 zugeordneten Führungsrollen 16 bzw.
17 liegen auf Radialebenen, die - wie aus Fig. 1 hervorgehteinen spitzen Winkel
g zwischen sich einschließen. Über die beiden im Abstand voneinander verlaufenden
Ringsegmente 15 und je zwei Rollenpaare 16 und 17 sowie Rollen 19 mit waagerechter
Achse ist das Segment 1c und damit die gesamte Rohrschelle 1 nicht nur drehbar,
sondern auch kippsicher in der Traverse 6 geführt. Welche Schwenklage die Traverse
6 und damit die Rohrschelle 1 auch immer gegenüber dem Lenker 9 beim Arbeiten mit
der Verrohrungsmaschine einnimmt: die Kraftrichtung der Drehzylinder 5 liegt stets
in der Ebene im Raum, die die Rohrschelle 1 bei ihren Drehschwingungen einnimmt,
womit an den Gelenkbolzen 3 keine von der Kraftrichtung der Zylinder 5 divergierende
Kraftkomponenten entstehen.
-
Nach Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 stützt sich die Rohrschelle 1
über zwei aufrecht stehende Stütz zylinder 20 auf dem Gleitschlitten 14 ab. Diese
Stützzylinder 20 sind sowohl zylinderseitig als auch kolbenstangenseitig über waagerechte
Gelenkbolzen 21, 22 an den auslegeartigen Segmenten lb der Rohrschelle 1 bzw.
-
dem Gleitschlitten 14 angeschlossen und können somit den Drehschwingungen
der Rohrschelle 1 folgen. Ihre Aufgabe ist es an sich, beim Ziehen eines Bohrrohres
die Rohrschelle 1 nach oben zu bewegen.
-
Zu einer von der Darstellung in Fig. 2 abweichenden Schräglage der
Rohrschelle 1 bietet die Erfindung eine einfache Möglichkeit dadurch, daß die Traverse
6 mit der in ihr geführten Rohrschelle die Lage der Rohrschelle 1 im Raum bestimmt.Die
Erfindung sieht einen dritten Stützzylinder 23 vor, der die Traverse 6 durchgreif
und an ihr so festgelegt ist, daß das Stützzylinderpaar 20 mit dem dritten Stützzylinder
23 auf den Eckpunkten eines Dreiecks liegen. Die Kolbenstangen 24 des dritten Stütz
zylinders 23 stützt sich über ein kugelartiges Ende 24a in einer Ausnehmung 25 des
Gleitschlittens rutschsicher ab.
-
Zu Beginn des Eintreibens eines neuen Bohrrohres wird die Rohrschelle
1 mittels der Stützzylinder 20 hochgefahren, wobei über den dritten Stüzzylinder
23 entweder die horizontale Lage der Rohrschelle 1 gesichert oder eine Schräglage
der Rohrschelle 1 eingestellt wird. Wenn ein erstes, von der Rohrschelle 1 erfaßtes
Bohrrohr R in Drehschwingungen versetzt und in das Erdreich abgesenkt wird, wird
sowohl das Stützzylinderpaar 20 als auch der dritte Stütz zylinder 25 in der Weise
hydraulisch auf Absenken der Einheit 1,6 geschaltet, daß die zu Anfang festgelegte
Relativlage der Rohrschelle 1 gegenüber dem Erdboden erhalten bleibt und das Rohr
R so lange gut geführt ist, bis das Erdreich die weitere Führung des Bohrrohres
übernimmt. Daraufhin wird die Kolbenstange 24 des dritten Stütz zylinders 23 eingezogen
und bleibt dann wirkungslos.
-
Zur Entlastung der Führungsaufgabe der Rohrschelle 1 trägt die Traverse
6 zwei über einen Hydraulikzylinder 26 schwenkbare Stützen 27,an deren obere Enden
ein Halbring 28 angesetzt ist, der das Bohrrohr R im großen Abstand von der Rohrschelle
1 zur Hälfte umfaßt.