DE2533875A1

DE2533875A1 - Vorrichtung zum messen und registrieren des eintreibens der rohre eines penetrometers

Info

Publication number: DE2533875A1
Application number: DE19752533875
Authority: DE
Inventors: Remy Pellissier Charles Saint
Original assignee: FONDASOL TECHNIQUE
Current assignee: FONDASOL TECHNIQUE
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1975-07-29
Publication date: 1976-02-12
Also published as: IT1040224B; BE831921A; NL7508780A; GB1458649A; FR2280880A1; FR2280880B1; US3964298A

Description

ρ ■■-J n .-''i

FONDASOL-TECHNIQUE

2, avenue de la Cabriere

AVIGNON, Vaucluse, Frankreich

Vorrichtung zum Messen und Registrieren des Eintreibens der Rohre eines Penetrometers

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und Registrieren des Eintreibens der Rohre eines Penetrometers.

Das Penetrometer ist eine häufig gebrauchte Vorrichtung zur Erfassung von Bodenstrukturen, mittels welcher eine Sonde in den Boden eingetrieben wird, die sich am unteren Ende eines Rohrstranges befindet. Die Meßwerte, die mit Hilfe des Penetrometers erzielt werden können, betreffen insbesondere die Verschiebung der Sonde, d.h. das Eintreiben der Rohre, und den Widerstand, der auf die Sondenspitze und auf die seitliche Fläche der Sonde sowie auf den gesamten Rohrstrang ausgeübt wird.

Diese Messungen werden grundsätzlich bei einem "statischen"

509887/0824

Betrieb der Vorrichtung durchgeführt, d.h. es wird mittels hydraulischer Krafteinrichtungen ein erheblicher Druck auf den oberen Teil des Rohrstranges ausgeübt. Wenn eine Probemessung in einem sehr widerstandsfähigen Gelände durchgeführt werden soll, dann wird das Eindringen der Sonde mit Hilfe einer Ramme bewirkt. Diese Arbeitsweise wird als "dynamischer" Betrieb bezeichnet, und während dieses Betriebes können keine Widerstandsmessungen durchgeführt werden.

Sowohl bei der statischen als auch bei der dynamischen Arbeitsweise des Penetrometers ist es wesentlich, daß die Eindringtiefe der Rohre zu jedem Augenblick genau bekannt ist:

1. Beim statischen Betrieb hat die Messung der verschiedenen Kräfte, die auf die Sonde und auf den gesamten Rohrstrang ausgeübt werden, nur dann eine Bedeutung, wenn sie auf die. Tiefe bezogen wird, bis zu welcher die Sonde in den Boden eingetrieben ist.

2. Beim dynamischen Betrieb werden gewöhnlich die Schläge des Ambosses gezählt, die notwendig sind, um den Rohrstrang bis auf eine vorgegebene Tiefe in den Boden einzutreiben.

Tatsächlich stecken die bisher verwendeten Vorrichtungen zum Messen des Eintreibens der Rohre noch in den Anfängen der Entwicklung: Es werden die Rohre gezählt und die Länge der in den Boden eingetriebenen Rohre durch eine z.B. alle 10 cm angebrachte Markierung direkt gemessen. Bei einem in der FR-PS 1 077 660 beschriebenen etwas weiterentwickelten System ist ein in senkrechter Richtung angeordneter, fester Maßstab vor-

509887/0824

"" 3 ™*

gesehen, entlang welchem ein Zeiger verschoben wird, der an dem die Meßeinrichtungen tragenden und am oberen Ende der Rohre angeordneten Kopf befestigt ist. Mit dieser Vorrichtung kann das Eindringen der Sonde in den Boden verfolgt werden. Die Vorrichtung weist jedoch zwei Hauptnachteile auf:

1. Es wird nicht der Gesamteintrieb vom Beginn des Versuches an erfaßt, sondern nur die Teileintriebe, die addiert werden müssen, so daß Fehler nicht auszuschließen sind.

2. Es erfolgt keine Registrierung des Eintreibens.

Bis heute existiert keine automatisch arbeitende Vorrichtung, welche die Messung und Registrierung des Eintreibens der Rohre ermöglicht, ohne daß von Hand eingegriffen werden muß und ohne daß das Auftreten von Fehlern ausgeschlossen werden kann. Eine solche automatisch arbeitende Vorrichtung wäre von beachtlichem Interesse, denn mit den heute verfügbaren elektronischen Einrichtungen zur Wandlung von Informationen ließen sich die Kräfte bei statischem Betrieb oder die Anzahl der Schläge bei dynamischen Betrieb und die entsprechende Tiefe der Sonde registrieren und gegebenenfalls gleichzeitig ausdrucken .

Zur Verwirklichung einer solchen Vorrichtung genügt es nicht, das Absenken des Ambosses unmittelbar zu messen. Es kann in der Praxis vorkommen, daß der Amboss im Verlauf der Versuche wieder angehoben wird, ohne daß neue Rohre eingesetzt werden, was z.B. infolge einer falschen Bedienung vorkommen kann oder wenn irgendwelche Handhabungen vorgenommen werden sollen. Der Amboß muß anschließend wieder abgesenkt werden, ohne daß ein

509887/0824

entsprechendes Eintreiben der Rohre erfolgt, so daß die einfache Messung der Gesamtabsenkung des Ambosses nicht mehr dem Eintreiben der Rohre entspricht.

Durch die Messung des Absenkens des Kopfes, in welchem die Meßeinrichtungen angeordnet sind, könnte gegebenenfalls dieser Nachteil bei statischem Betrieb vermieden werden. Indessen ist diese Lösung jedoch bei dynamischem Betrieb nicht durchführbar, da der vorgenannte Kopf bei diesem Betrieb zurückgezogen ist.

Es erscheint daher notwendig, das Absenken des Ambosses und nicht des die Meßeinrichtungen enthaltenden Kopfes mittels einer Vorrichtung zu messen und zu registrieren, welche nur die "brauchbaren" Verschiebungen des Ambosses addiert, d.h. diejenigen Verschiebungen, bei welchen der Amboß den Rohrstrang in den Erdboden eintreibt, und welche nicht die "unnützen" Verschiebungen zusammenzählt, die durch fehlerhafte Bedienungen oder durch Entlastungsbewegungen des Ambosses hervorgerufen werden, die lediglich deshalb durchgeführt werden, um an dem Amboß bestimmte Arbeiten durchzuführen .

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die vorbeschriebene Messung und Registrierung durchgeführt werden kann.

Die Erfindung besteht darin, daß eine Kette vorgesehen ist, die über ein Kettenrad mit einer horizontalen Achse läuft und zwei senkrechte Kettenstränge aufweist, daß an einem Ende der Kette ein senkrecht geführtes erstes Gegengewicht befestigt ist, während an dem anderen Ende der Kette ein senk-

509887/082

recht geführter Gleitstein befestigt ist, der ein kleineres Gewicht als das erste Gegengewicht besitzt, daß ein zweites senkrecht geführtes Gegengewicht vorgesehen ist, welches auf den Gleitstein aufsetzbar ist, wobei der Gleitstein und das zweite Gegengewicht ein größeres Gewicht als das erste Gegengewicht besitzen, daß das zweite Gegengewicht einen Zeiger trägt, welcher ^egen die Oberseite des Endes eines an dem Amboß befestigten Fingers anlegbar ist, so daß er den Bewegungen des Ambosses folgt, daß ein Sperrad mit einer Klinke vorgesehen ist, welches drehfest mit dem Kettenrad verbunden ist, über das die Kette läuft, daß die Klinke mittels einer Einrichtung derart gesteuert wird, daß nur eine Drehung des Sperrrades im Sinne eines Anhebens des Gleitsteines erfolgt, wenn dieser seine untere Stellung erreicht hat, wobei der Antrieb mittels des ersten Gegengewichtes erfolgt, bis der Gleitstein auf eine Höhe angehoben ist, die der Länge eines Rohres entspricht, daß ein Freilauf vorgesehen ist, welcher die Drehbewegung des Kettenrades nur im Sinne des Absenkens des Gleitsteines auf eine Abtriebswelle überträgt und daß eine durch die Abtriebswelle gesteuerte Summier- und Registriervorrichtung vorgesehen ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Einrichtung zur Steuerung der Klinke eine Wippe aufweist, die in zwei stabile Positionen schwenkbar ist und mit der Klinke verbunden ist, wobei die Wippe in die Bewegungsbahn von zwei Steuernocken eingreift, von denen ein Steuernocken am ersten Gegengewicht und der andere Steuernocken am zweiten Gegengewicht befestigt ist, und daß die Steuernocken ein Umkippen der Wippe von der einen Position in die andere Position hervorrufen, wenn das erste Gegengewicht oder der Gleitstein ihre obere Stellung erreichen.

50 98 87/0824

Vorteilhaft können die Klinke und die zur Steuerung der Klinke dienende und in zwei stabile Positionen schwenkbare Wippe um eine gemeinsame horizontale Achse schwenkbar gelagert und mittels einer ersten Feder miteinander verbunden sein, und es kann eine zweite Feder vorgesehen sein, die an der gleichen Stelle wie die erste Feder an der Wippe angelenkt ist und diese mit einer festen horizontalen Achse verbindet, die gleichzeitig einen Anschlag für die Wippe bildet, um diese in der ersten stabilen Position zu halten und andererseits den Übergang in die andere stabile Position zu ermöglichen.

Wenn der Amboß abgesenkt wird und den Rohrstrang in den Boden eintreibt, dann folgt die von dem zweiten Gegengewicht und dem Gleitstein gebildete Baueinheit dem Amboß nach unten, wodurch die Kette angetrieben wird, die das erste Gegengewicht anhebt, und wodurch die Abtriebswelle angetrieben wird, da ein Antrieb des Freilaufes in Kupplungsrichtung erfolgt. *·· Wenn der Amboß aus irgendeinem Grund wieder angehoben wird, bevor er seine untere Stellung erreicht hat, dann nimmt er das zweite Gegengewicht mit nach oben. Das erste Gegengewicht müßte sich also nach unten bewegen, jedoch wird die von der Kette, dem ersten Gegengewicht und dem Gleitstein gebildete Baugruppe mittels der Klinke .arretiert, so daß die Vorrichtung zum Messen und Registrieren in ihrer mittleren Stellung eine Wartestellung einnimmt. Wenn der Amboß wieder abgesenkt wird, dann kommt das zweite Gegengewicht in der Position wieder gegen den Gleitstein zur Anlage, in welcher es sich von diesem wegbewegt hatte, und die Messung beginnt normalerweise wieder an derjenigen Stelle, an welcher sie unterbrochen wurde.

Wenn der Amboß seine untere Position erreicht hat, dann erreicht das erste Gegengewicht seine obere Position, und der an dem Gegengewicht befestigte Steuernocken bewirkt ein Um-

509887/0824

_ 7 —

kippen der Wippe in ihre andere Stellung, so daß die Wippe die Klinke in eine eingriffslose Ruhestellung bewegt. Während des erneuten Anhebens des Ambosses verschieben sich die beiden Gegengewichte und der Gleitstein_r wobei die Bewegungen der Kette nicht mehr von der Klinke behindert werden. Dann tritt der Freilauf in Aktion und verhindert einen Antrieb der Abtriebswelle in Rückwärtsdrehrichtung.

Wenn das zweite Gegengewicht seine obere Stellung erreicht, nachdem es sich entlang einer der Länge eines Rohres entsprechenden Strecke bewegt hat, bewirkt der an dem zweiten Gegengewicht befestigte Steuernocken ein Umkippen der Wippe in ihre andere Position, wobei die Wippe die Klinke derart verschiebt, daß diese ihre Eingriffsstellung wieder einnimmt. Die Kette ist also festgelegt, und nach dem Einsetzen eines neuen Rohrstückes ist die Vorrichtung für die Messung und die Registrierung des weiteren Eintreibens der Rohre vorbereitet.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann sich die senkrechte Führung des zweiten Gegengewichtes über das Niveau des Kettenrades hinaus erstrecken, über welches die Kette läuft, und es kann eine Einrichtung zur Arretierung des zweiten Gegengewichtes in seiner oberen Stellung vorgesehen sein. Die Anordnung des zweiten Gegengewichtes in seiner oberen "Park- oder Ruhestellung" ermöglicht ein Ausschalten der Meßvorrichtung/ wenn dies z.B. während einer Unterbrechung des Eintreibens oder während der Durchführung von Reparaturarbeiten erwünscht ist.

Die Summier- und Registriervorrichtung, deren Steuerung z.B. über ein Transmissionskabel mit einer biegsamen Umhüllung durch die Abtriebswelle erfolgt, kann in vorteilhafter Weise ein Kodierrad aufweisen, welches eine übertragung der Messung in ein binäres Dezimalkodesystem ermöglicht (BCD).

Schließlich kann ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Er-

509887/0824

findung darin bestehen, daß ein Elektromotor vorgesehen ist, welcher das Transmissionskabel und das Kodierrad in der durch den Freilauf freigegebenen Richtung antreibt, um die Tiefenanzeige vor einem neuen Versuch auf Null zurückzustellen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite;

Fig.2 eine Teilansicht mit Teilschnittdarstellungen des oberen Teiles der Vorrichtung im vergrößertem Maßstab;

Fig.3 eine Schnittansicht dieses oberen Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie 3-3 nach ν Fig.2 und

Fig. 4

und 5 Teilansichten von den Arretierungseinrichtungen für die beiden sich in der oberen Position befindlichen Gegengewichte im Horizontalschnitt bzw. im Vertikalschnitt entlang der Linie 5-5 nach Fig.4.

Die Fig.1 ist eine sehr schematische Teildarstellung eines Penetrometers, mit welchen ein Rohrstrang 1 in den Erdboden eingetrieben werden kann, wobei es sich, bei dem Rohrstrang um einen gemäß der Patentanmeldung P 15Q^ M^S,S" (französische Patentanmeldung 74 03 868) beschriebenen Rohrstrang handeln kann. Das dynamische Eintreiben des Rohrstranges in den Boden erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Ramme 2, welche auf einen Amboß 3 schlägt, wobei die Ramme und der Amboß in senkrechter Richtung in den Trägern eines nicht

509887/0824

dargestellten Gestells gelagert sind, wobei dieses Gestell z.B. geneigt werden kann, wie dies in der Patentanmeldung P 2.503)4AH Λ\ - (französische Patentanmeldung 74 03 871) beschrieben ist. Zwischen dem Ende des Rohrstranges 1 und dem Amboß 3 ist ein Meßkopf 4 angeordnet, der bei statischem Betrieb den auf die Spitze der Sonde, die Seitenfläche der Sonde und auf den gesamten Rohrstrang 1 ausgeübten Widerstand mißt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, welches von der Plattform 6 aus zugänglich ist, aber nicht auf dieser Plattform sondern an dem neigbaren Gestellt befestigt ist.

Der untere Boden und die Decke des Gehäuses 5 sind durch zwei senkrechte Führungssäulen 7 und 8 miteinander verbunden. Zwischen diesen beiden Führungssäulen ist eine Kette 9 angeordnet, die über ein Kettenrad 10 mit einer horizontalen Achse läuft. Die Kette 9 weist zwei senkrechte Kettenstränge 11 undν 12 auf, die zwischen zwei Platten 13 geführt sind. Die Fig.2 zeigt, daß eine etwas kleinere dritte Platte 14' zwischen die beiden Platten 13 eingeklemmt sein kann.

An dem Ende des ersten Kettenstranges 11 der Kette 9 ist ein erstes Gegengewicht 15 befestigt, welches auf der senkrechten Führungssäule 7 gleitend gelagert ist. Ein auf der senkrechten Führungssäule 8 gelagerter Gleitstein 16 ist an dem Ende des zweiten Kettenstranges 12 der Kette 9 befestigt. Ferner ist auf der senkrechten Führungssäule 1 über dem Gleitstein 16 ein zweites Gegengewicht 17 gleitend gelagert. Das erste Gegengewicht 15 und das zweite Gegengewicht 17 tragen jeweils einen Steuernocken 18 bzw. 19, deren Zweck nachfolgend noch beschrieben wird.

509887/0824

Das zweite Gegengewicht 17 trägt ferner einen Zeiger 20, der durch einen senkrechten Schlitz des Gehäuses 5 aus dem Gehäuse herausragt. Der Zeiger 20 kann gegen die Oberseite des gekröpften Endes 21 eines Fingers 22 zur Anlage kommen, welcher an dem Amboß 3 befestigt ist.

Um die Funktion der Vorrichtung zu ermöglichen, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

1. Der Gleitstein 16 muß ein kleineres Gewicht als das erste Gegengewicht 15 besitzen.

2. Das Gesamtgewicht des Gleitsteines 16 und des zweiten Gegengewichtes 17 muß größer als das Gewicht des Gegengewichtes 15 sein.

Außerdem müssen die Abstände der Gewichte ausreichend sein, ^v damit die Trägheit des Mechanismus überwunden wird.

Wie dies in den Fig.2 und 3 zu erkennen ist, ist das Kettenrad 10, über welches die Kette 9 läuft, drehfest mit einem
Sperrad 23 verbunden, welches seinerseits über einen Freilauf 25 mit einer Abtriebswelle 24 gekuppelt ist. Dieser Freilauf treibt die Welle 24 nur in der durch den Pfeil 26 in Fig.2 angedeuteten Richtung an, d.h. in derjenigen Richtung, in welcher sich der Gleitstein 16 nach unten bewegt.

Um eine unterhalb der Abtriebswelle 24 gelegene horizontale
Achse 28 ist eine mit den Zähnen des Sperrades 23 zusammenwirkende Klinke 27 schwenkbar gelagert. Diese Klinke kann zwei in der Fig.2 eingezeichnete Positionen einnehmen:

1. In der ausgezogen dargestellten Position greift die Klin-

509887/0.8 24

ke 27 in die Zähne des Sperrades 23 ein, so daß sich dieses in Richtung des Pfeiles 26 bewegen kann, während die Drehung in umgekehrter Richtung verhindert wird.

2. In der mit strichpunktierten Linien dargestellten Position befindet sich die Klinke 27 in ihrer Ruhestellung, in welcher sie nicht in die Zähne des Sperrades 23 eingreift.

Die Steuerung der Klinke 27 erfolgt mittels einer Wippe 29, welche sich um die gleiche Achse 28 der Klinke 27 drehen kann und diese in die eine oder andere der beiden vorbeschriebenen Positionen einstellt. Die Wippe 29 besitzt zwei Schenkel 30 und 31, die in die senkrechten Bahnkurven der entsprechenden beiden Steuernocken 18 und 19 eingreifen, welche ihrerseits von den Gegengewichten 15 und 17 getragen werden und die die Aufgabe haben, für die Umsteuerung der Wippe 29 zu sorgen.

Die Wippe 29 ist derart ausgelegt, daß sie den beiden Positionen der Klinke 27 entsprechende stabile Positionen einnehmen kann: wobei zu diesem Zweck eine Feder 32 an einer kleinen Achse 33 angreift, die an der Wippe 29 befestigt ist, und diese Achse mit einer festen horizontalen Achse 34 verbindet? und wobei eine Feder 35 ebenfalls an der Achse 33 der Wippe 29 angreift und diese mit einer kleinen Achse 36 verbindet, die an der Klinke 27 befestigt ist. Die beiden stabilen Positionen der Wippe 29 sind einerseits mit ausgezogenen und andererseits mit gestrichelten Linien in der Fig.2 dargestellt, wobei diese Darstellungen den in ausgezogenen bzw. in strichpunktierten Linien gezeigten Positionen der Klinke 27 zugeordnet sind. Aus der Fig.2 ist zu entnehmen, daß die Achse 34 als Anschlag für die Wippe 29 in ihren beiden stabilen Endlagen dient.

Die senkrechte Führungssäule 8 ist über das Niveau des Ketten-

509887/0824

rades 10 hinaus verlängert, und diese Verlängerung ist derart bemessen, daß das zweite Gegengewicht 17 in eine "Ruhestellung" verschoben werden kann, die durch das Bezugszeichen 17a gekennzeichnet ist und sich über dem aus dem Kettenrad 10, der Klinke 27, der Wippe 29 usw. bestehenden Mechanismus befindet. Wie dies insbesondere aus den Fig.4 und 5 zu entnehmen ist, weist das Gegengewicht 17 auf einer Seite einen Ausschnitt 37 auf, in welchen ein Finger 38 eingreifen kann, der um eine horizontale Achse drehbar gelagert und über eine durch das Gehäuse 5 hindurchgreifende Welle 40 mit einem Einstellgriff 39 drehfest verbunden ist. Ein vorstehender Abschnitt 41 bildet einen Anschlag für die beiden Endlagen des Fingers 38: wobei die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage eine Arretierung des Gegengewichtes 17 ermöglicht, während die in strichpunktierten Linien dargestellte Lage der funktionslosen Ruhestellung der Vorrichtung entspricht.

Die Erfassung der Messung erfolgt an der Außenseite des Gehäuses 5 in einem symbolisch dargestellten elektronischen Schaltkasten 42 gemäß Fig.1. Die Verbindung mit diesem Schaltkasten erfolgt über ein Transmissionskabel 43, welches sich in einer Umhüllung 44 drehen kann und an einen von zwei Eingängen eines Winkelgetriebes 45 angeschlossen ist. Am Ausgang des als Untersetzungsgetriebe arbeitenden Winkelgetriebes 45 ist ein Kodierrad 46 vorgesehen, welches eine Übertragung der Messung in ein binäres Dezimalkodesystem ermöglicht.

Der zweite Eingang des Winkelgetriebes 45 ist mit einem Elektromotor 47 verbunden, der ausschließlich dazu benutzt wird, um die Tiefenanzeige wieder auf Null einzustellen, eine vor der Ausführung eines neuen Versuches notwendige Maßnahme. Dieser Motor treibt gleichzeitig das Transmissionskabel 43 und

509887/0824

das Kodierrad 46 an und muß inf >lgedessen die durch den Freilauf 25 ermöglichte Drehrichtung besitzen.

Die Funktion der Vorrichtung ist zyklisch, wobei der Rohrstrang 1 bei jedem Zyklus um eine Rohrlänge entsprechend verlängert wird. In der Fig.1 ist mit dem Bezugszeichen 48 ein äußeres Rohr des Rohrstranges bezeichnet, während das Bezugszeichen H seine Länge angibt, die z.B. einem Meter entspricht.

Wenn man annimmt, daß der Amboß 3 zu Beginn eine Mittelstellung einnimmt, wie sie z.B. in der Fig.1 dargestellt ist, und eine Abwärtsbewegung ausführt, bei welcher der Rohrstrang 1 in den Boden eingesenkt wird, dann kann folgendes festgestellt werden:

1. Die Wippe 29 und die von der Wippe gesteuerte Flinke 27 nehmen die in der Fig.2 ausgezogen daraestellten Positionen ein, so daß sich die Kette 9 und das Kettenrad 10 gleichzeitig im Sinne des Pfeiles 26 bewegen können, wobei diese Bewegung durch die Klinke 27 nicht behindert wird.

2. In gleichem Maße wie sich der Amboß 3 nach unten bewegt, folgen das zweite Gegengewicht 17 und der Gleitstein 16, wobei die sich verschiebende Kette 9 das Kettenrad 10 antreibt und dafür sorgt, daß sich das Gegengewicht 15 nach oben bewegt. Die Verschiebungen aller Elemente sind identisch, weil die von dem Gleitstein 16 und dem zweiten Gegengewicht 17 gebildete Gewichtsgruppe schwerer ist als das erste Gegengewicht 15, welches seinerseits schwerer als der Gleitstein 16 allein ist.

3. Der Freilauf 25 wird in Richtung des Pfeiles 26 angetrieben, d.h. in der Kupplungsrichtung, so daß sich die Abtriebswel-

509887/0824

le 24, das Transmissionskabel 43 und das Kodierrad 46 drehen. Das Eintreiben des Rohrstranges 1 wird daher gemessen und erfaßt.

Wenn der Amboß seine unterste Stellung erreicht, dann erreichen auch der Gleitstein 16 und das Gegengewicht 17 ihre unterste Stellung oder das untere Ende ihrer Bewegungsbahn, wobei diese Stellung in der Fig.1 strichpunktiert dargestellt und mit den Bezugszeichen 16b und 17b bezeichnet ist. Das Gegengewicht 15 erreicht dann eine obere Stellung, welche in den Fig.1 und 2 mit strichpunktierten Linien dargestellt und mit dem Bezugszeichen 15b bezeichnet ist. Der Steuernocken 18 des Gegengewichtes 15 kommt gegen den Schenkel 30 der Wippe 29 zur Anlage und kippt die Wippe in die strichpunktiert dargestellte Position, in welcher sich die Klinke 27 von dem Sperrad 23 wegbewegt.

Bei der Aufwärtsbewegung des Ambosses 3 nimmt der Finger 22 ^ zweite Gegengewicht 17 mit nach oben, und es kann folgendes festgestellt werden:

1. Da sich die Klinke 27 in ihrer eingriffslosen Ruhestellung befindet, können sich die Kette 9 und das Kettenrad 10 entgegen der Richtung des Pfeiles 26 bewegen. Da ferner das Gegengewicht 15 schwerer als der Gleitstein 16 ist, bewegt sich das Gegengewicht 15 nach unten, während sich der Gleitstein 16 dem großen Gegengewicht 17 folgend nach oben bewegt.

2. Der Freilauf 25 wird entgegen der Richtung des Pfeiles 26 angetrieben und bewirkt keine Drehung der Abtriebswelle 24, des Transmissionskabels 43 und des Kodierrades 46 mehr. Es erfolgt also keine Rückstellung der Messung auf den Ausgangswert, und die Vorrichtung zur Registrierung der Messung bleibt

509887/0824

auf demjenigen Wert stehen, der am Ende der Abwärtsbewegung des Ambosses 3 erfaßt wurde.

Wenn der Steuernocken 19 des zweiten Gegengewichtes 17 den Schenkel 31 der Wippe 29 erreicht, dann kippt er die Wippe in die mit ausgezogenen Linien in der Fig.2 dargestellte Position, so daß die Klinke 27 wieder in die Zähne des Sperrades 2S eingreift. Die Kette 9 ist dann festgelegt, der Gleitstein 16 nimmt seine obere Stellung 16a ein, und das erste Gegengewicht 15 nimmt seine untere Stellung 15a ein, wobei diese Stellungen in der Fig.1 mit strichpunktierten Linien dargestellt sind.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Schenkel 31 der Wippe 29 nicht als Anschlag für den Steuernocken 19 dient, sondern es im Gegenteil zuläßt, daß sich das zweite Gegengewicht 17 weiter nach oben bewegt, z.B. bis zu der vorbeschriebenen Ruhesta^-"* lung 17a (siehe Fig.2).

Nachdem ein neues Rohrstück eingesetzt ist, ist die Vorrichtung vorbereitet, um das nachfolgende Eintreiben zu messen und zu registrieren, sobald das zweite Gegengewicht 17 bei seiner Abwärtsbewegung den Gleitstein 16 nach unten drückt.

Die Genauigkeit der Messung ist dadurch garantiert, daß die Bewegung des Gleitsteines 16 zwischen seiner unteren Stellung 16b und seiner oberen Stellung 16a der Höhe H eines Rohres 48 entspricht, so daß eine Hin- und Herbewegung des Gleitsteines 16 genau dem Eintreiben einer Rohrlänge entspricht.

Außerdem kann das Meßergebnis nicht dadurch verfälscht werden, daß der Amboß 3 zurückgezogen wird, bevor er seine untere Po-

509887/0824

sition erreicht hat. Wenn beispielsweise der Amboß infolge einer falschen Bedienung oder infolge einer erwünschten Bedienung wieder angehoben wird, damit an ihm irgendwelche Arbeiten durchgeführt werden können, wie z.B. das Entfernen des Meßkopfes 4, dann nimmt der Amboß das zweite Gegengewicht 17 mit nach oben, während durch die Klinke 27 die Kette 9, das erste Gegengewicht 15 und der Gleitstein 16 festgehalten werden. Die gesamte Meß- und Registriervorrichtung nimmt daher in ihrer mittleren Positionen eine Wartestellung ein, in welcher sie sich nicht bewegt. Wenn der Amboß 3 wieder abgesenkt wird, dann kommt das zweite Gegengewicht 17 gegen den Gleitstein 16 in derjenigen Position wieder zur Anlage, in welcher er sich von diesem wegbewegt hatte, und die Messung beginnt normalerweise wieder an der Stelle, an welcher sie unterbrochen wurde.

Die vorbeschriebene Vorrichtung zur Messung des Eintreibens _A der Rohre kann durch eine weitere Vorrichtung ergänzt werden, die im dynamischen Betrieb die von der Ramme 2 ausgeübten Schläge zählt, wobei dies z.B. mit Hilfe eines elektrischen Kontaktes geschehen kann, der auf den Zylindern angeordnet ist, welche die Ramme 2 durch Reibungskräfte anheben. Einrichtungen zur Auswertung der von der zusätzlichen Vorrichtung abgegebenen Informationssignale ermöglichen dann eine Auszählung der für ein vorgegebenes Eintreiben notwendigen Schläge.

509887/0824

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Messen und Registrieren des Eintreibens der Rohre eines Penetrometers, dadurch gekennzeichnet , daß eine Kette (9) vorgesehen ist, die über ein Kettenrad (1O) mit einer horizontalen Achse läuft und zwei senkrechte Kettenstränge (11, 12) aufweist, daß an einem Ende der Kette ein senkrecht geführtes erstes Gegengewicht (15) befestigt ist, während an dem anderen Ende der Kette ein senkrecht geführter Gleitstein befestigt ist, der ein kleineres Gewicht als das erste Gegengewicht besitzt, daß ein zweites senkrecht geführtes Gegengewicht (17) vorgesehen ist, welches auf den Gleitstein aufsetzbar ist, wobei der Gleitstein und das zweite Gegengewicht ein größeres Gewicht als das erste Gegengewicht besitzen, daß das zweite Gegengewicht einen ^ Zeiger (20) trägt, welcher gegen die Oberseite des Endes eines an dem Amboß (3) befestigten Fingers (22) anlegbar ist, so daß er den Bewegungen des Ambosses folgt, daß ein Sperrad (23) mit einer Klinke (27) vorgesehen ist, welches drehfest mit dem Kettenrad verbunden ist, über das die Kette läuft, daß die Klinke mittels einer Einrichtung (29) derart gesteuert wird, daß nur eine Drehung des Sperrades im Sinne eines Anhebens des Gleitsteines erfolgt, wenn dieser seine untere Stellung (16b) erreicht hat, wobei der Antrieb mittels des ersten Gegengewichtes erfolgt, bis der Gleitstein auf eine Höhe (H) angehoben ist, die der Länge eines Rohres (48) entspricht, daß ein Freilauf (25) vorgesehen ist, welcher die Drehbewegung des Kettenrades nur im Sinne des Absenkens des Gleitsteines auf eine Abtriebswelle (24) überträgt, und daß eine durch die Abtriebswelle gesteuerte Summier- und Registriervorrichtung (42 - 47) vorgesehen ist.

509887/0824
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Steuerung der Klinke (27) eine Wippe (29) aufweist, die in zwei stabilie Positionen schwenkbar ist und mit der Klinke verbunden ist, wobei die Wippe in die Bewegungsbahn von zwei Steuernocken (18, 19) eingreift, von denen ein Steuernocken am ersten Gegengewicht (15) und der andere Steuernocken am zweiten Gegengewicht (17) befestigt ist, und daß die Steuernocken ein Umkippen der Wippe von der einen Position in die andere Position hervorrufen, wenn das erste Gegengewicht (15) oder der Gleitstein (16) ihre obere Stellung (15b oder 16b) erreichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Klinke (27) und die zur Steuerung der Klinke dienende und in zwei stabile Positionen schwenkbare Wippe (29) um eine gemeinsame horizontale Achse (28) schwenkbar gelagert und mittels einer ersten Feder (35) miteinander verbunden sind, und daß eine zweite Feder (32) vorgesehen ist, die an der gleichen Stelle wie die erste Feder an der Wippe angelenkt ist und diese mit einer festen horizontalen Achse (34) verbindet, die gleichzeitig einen Anschlag für die Wippe bildet, um diese in der einen stabilen Position zu halten und andererseits den Übergang in die andere stabile Position zu ermöglichen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich die senkrechte Führung (8) des zweiten Gegengewichtes (17) über das Niveau des Kettenrades (10) hinaus erstreckt, über welches die Kette (9) läuft, und daß eine Einrichtung (38

509887/.0 824

bis 41) zur Arretierung des zweiten Gegengewichtes (17) in seiner oberen Stellung (17a) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Arretierung des zweiten Gegengewichtes (17) einen schwenkbar gelagerten und mittels eines Einstellgriffes (39) bedienbaren Finger (38) aufweist, welcher in der Arretierungsstellung in einen seitlich im zweiten Gegengewicht vorgesehenen Ausschnitt (37) eingreift.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Summier- und Registriervorrichtung, deren Steuerung z.B. über ein Transmissionskabel (43) mit ainer biegsamen Umhüllung (44) durch die Abtriebswelle {24) erfolgt,ein Kodierrad (46) aufweist, welches eine Übertragung der Messung in ein binares Dezimalkodesystem ermöglicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromotor (47) vorgesehen ist, welcher das Transmissionskabel (43) und das Kodierrad (46) in der durch den Freilauf (25) freigegebenen Richtung antreibt, um die Tiefenanzeige vor einem neuen Versuch auf Null zurückzustellen.

509887/0824