DE2556262A1

DE2556262A1 - Ankerpfahlsystem

Info

Publication number: DE2556262A1
Application number: DE19752556262
Authority: DE
Inventors: Arie Adolf Demmers
Original assignee: BOS KALIS WESTMINSTER GROUP NV
Current assignee: BOS KALIS WESTMINSTER GROUP NV
Priority date: 1974-12-18
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1976-07-01
Also published as: GB1535746A; NL162164B; BE836765A; JPS51116590A; FR2295178A1; DE2556262C2; JPS5720197B2; US4033056A; NL162164C; NL7416509A; FR2295178B1

Description

BOS EALIS WESTMINSTER GROUP N.V.,
SLIEDRECHT, Hiederlande.

"ANKERPFAHLSYSTEM"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ankerpfahlsystem"für Baggerfahrzeuge, versehen mit wenigstens einem in vertikaler Richtung in einer Führung beweglichen Ankerpfahl (englisch "spud"), bei dem diese Führung durch Stützmittel in vertikaler Richtung in bezug auf das Fahrzeug gestützt ist, während ein Organ vorgesehen ist, um die Führung mit Stützmitteln und den Ankerpfahl in Längsrichtung des Fahrzeugs zu bewegen, welches Organ wenigstens eine in horizontaler Sichtung wirksame Winde enthält.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist der Ankerpfahl in eine vertikale Führung aufgenommen, die in einem Pfahlwagen angeordnet ist. Dieser Pfahlwagen ist durch beidseitig, in Längsrichtung des Schiffes angeordnete SchrauPenspindeln mittels eines gemeinsamen Antriebs beweglich. Weiter sind Mittel vorgesehen, um den Ankerpfahl aus der vertikalen in eine horizontale Lage zu schwenken.

Weiter ist es bekannt, einen Pfahlwagen federnd auf einigen parallelen Radpaaren abzustützen, wobei der Ankerpfahl in festen Führungen am Pfahlwagen

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in vertikaler Richtung beweglich ist und wobei der Wagen selber durch die federnden Unterstützungen in bezug auf das Fahrzeug Bewegungen ausführen ' kann.

Auch ist es bekannt, eine Führung für einen Ankerpfahl kugelschichtförmig auszubilden und durch einige vertikale hydraulische Zylinder in einem Fahrzeug aufzuhängen. Die hydraulischen Zylinder sind dabei als Bewegungsdämpfer wirksam.

Die Erfindung bezweckt ein verbessertes Ankerpfahlsystem der eingangs genannten Art, durch das zwischen dem Baggerfahrzeug und dem Ankerpfahl auftretende Kräfte zweckmässig aufgenommen werden können und bei dem insbesondere auch horizontale Kräfte und Momente nicht zu zu grossen vertikalen Kräften im Stützsystem führen.

Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Ankerpfahlführung bei einem solchen Ankerpfahlsystem mit wenigstens zwei vertikale in einem Abstand voneinander angeordneten Führungsteilen zu versehen, wobei eine erste, in horizontaler Richtung wirksame Winde mit dem Oberteil der Führung verbunden ist, während eine zweite ¥inde mit dem Unterteil der Führung verbunden ist. Dadurch können die zwischen dem Ankerpfahl und dem Fahrzeug auftretenden Kräfte und Momente durch gegebenenfalls verschieden grosse, horizontale Kräfte in den beiden Winden aufgenommen werden. Diese Winden können auf einfache Weise in Höhe des Decks bzw. in Höhe des Bodens oder eines Zwischendecks des Fahrzeugs angeordnet werden, so dass die auftretenden Kräfte leicht in die Konstruktionsteile des Schiffes geführt werden können. Die beiden Führungsteile können durch ein Führungsrohr des Ankerpfahls verbunden sein, das am oberen Ende auf einer einzigen Querachse mit Rädern ruht. Auf diese Weise wird bei Abweichungen von der vertikalen Stellung des Ankerpfahls in bezug auf das Deck des Fahrzeugs eine Schwenkbewegung um das einzige Radpaar ausgeführt werden, wodurch diese Abweichungen nicht zu zusätzlichen vertikalen Belastungen der Räder führen werden.

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Bemerkt wird, dass als Winde sowohl eine Schraubenwinde, eine Seilwindekonstruktion wie ein hydraulisches Zylindersystem angewendet werden kann. Zur Unterstützung der Führung des Ankerpfahls in bezug auf das Fahrzeug können sowohl Hader wie Schubteile angewendet werden, wobei sowohl vertikale wie horizontale Kräfte aufgenommen werden können.

Zur Bewegung des Fahrzeugs in bezug auf den Ankerpfahl werden die beiden Winden gleichzeitig einwärts oder auswärts bewegt. Bei dieser Bewegung wird der Ankerpfahl seine vertikale Stellung behalten. Auch kann der Antrieb der beiden Winden so ausgebildet sein, dass eine Differentialbewegung möglich ist. Dadurch kann der Ankerpfahl erwünschtenfalls als Schwenkankerpfahl wirksam sein.

Statt eines Führungsrohrs für den Ankerpfahl, das mit dem unteren und dem oberen Führungsteil fest verbunden ist, kann auch der obere Führungsteil vertikal abgestützt sein, während der untere Führungsteil durch Gelenkstangen daran aufgehängt und mit der unteren Winde verbunden ist. Erwünsehtenfalls können auch Mittel vorgesehen sein, um Bewegungen in Querrichtung der Führung des Ankerpfahls in bezug auf das Fahrzeug aufzunehmen. Da dann nur geringere Bewegungen aufgenommen werden müssen, genügen verhältnismMssig kurze^ Winden, Dämpfer o.dergl.

Zur Erläuterung der Erfindung werden unter Hinweis auf die schematische Zeichnung einige Ausführungsbeispiele beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des hinteren Teils eines axt einem erfindungsgemässen Ankerpfahlsystem versehenen Baggerfahrzeugs;

Fig. 2 eine Draufsicht der Ausführung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht nach Fig. leiner variierten Ausführung;

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Pig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3»

Fig. 5 ein hydraulisches Antriebs- und Steuersystem für die Ausführung nach Fig. 1 und 2 und

Fig. 6 ein entsprechendes Schema für die Ausführung nach Fig. 3 und 4·

Ein im allgemeinen mit 1 bezeichnetes Baggerfahrzeug ist in den Figuren nur schematisch dargestellt und wenn schon, dann nur mit dem hinteren Teil. In diesem hinteren Teil befindet sich ein Schüttrumpf 2. Der Wasserspiegel ist mit 3 bezeichnet. Im Schüttrumpf ist ein Ankerpfahl 4 beweglich und fixierbar. Für die horizontale Bewegung des Ankerpfahls in bezug auf das Fahrzeug werden eine obere hydraulische Winde 5 und eine untere hydraulische Winde 6 angewendet. Die Kolbenstange dieser Winde greifen, bei 7 gelenkig an einem oberen bzw. einem unteren Führungsteil 8 bzw. 9 des Ankerpfahls an, die durch ein gegebenenfalls teilbares Rohr 10 miteinander verbunden sind. Der obere Führungsteil 8 ist in ein Gestell 11 aufgenommen. Dieses Gestell ruht durch zwei'Räder 12 auf horizontalen Laufschienen 13 neben dem Schüttrumpf 2 im Hinterschiff. Die Achse des einen Rads liegt in der Verlängerung der Achse des anderen Rads. Die Achsen dieser beiden Räder schneiden die vertikalen Achse des Ankerpfahls wenigstens annähernd. Der Ankerpfahl 4 ist durch einen Bügel 14 im Führungsteil 8 bzw. 9 eingeschlossen; Das Gestell 11 ist mit Seitenbalken 15 versehen. Zwischen dem Gestell und diesen Seitenbalken sind in Querrichtung federnde und/oder dämpfende Stützelemente 16 angeordnet, z.B. Gummikissen, hydraulische Zylinder o.dergl.

Das nicht gezeichnete untere Ende des Ankerpfahls ist in den Boden eingetrieben oder durch das Eigengewicht darin eingedrungen. In den Figuren sind die näheren Kittel zum Heben und Senken des Ankerpfahls nicht weiter dargestellt, weil diese auf dem vorliegenden Gebiet allgemein bekannt sind. Ebensowenig ist ein etwaiger Hilfspfahl mit Führung am hinteren Ende des Fahrzeugs dargestellt. Auch ein solcher Hilfspfahl ist auf dem vorliegenden Gebiet allgemein bekannt.

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Der Ankerpfahl 4 soll die bedeutenden, durch den Betrieb der Baggeranlage ausgelösten Reaktionskräfte so auf den Boden übertragen, dass das Baggerfahrzeug still liegenbleibt oder nur kontrollierte Bewegungen ausführt. Hierbei können im Bereich der Führungsteile auf den Fahrzeug bedeutende Kräfte, insbesondere auch Momente, übertragen werden. Durch Anwendung von wenigstens zwei Winden in einem bedeutenden Abstand übereinander können diese Kräfte und Momente im Fahrzeug sich in in horizontaler Ebene wirksame Kräfte auswirken, wobei durch die Anordnung des Zylinders 5 in Höhe des Decks und des Zylinders 6 in Höhe des Bodens des Schiffes eine einfache Weiterleitung an die Schiffskonstruktion möglich ist. Wenn die Zylinder 5 und 6 synchron bewegt werden, kann das Fahrzeug unter Beibehaltung des meistens vertikalen Stellung des Ankerpfahls vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Es werden dabei keine oder fast keine Momente auf die in den Boden eingetriebene Spitze des Ankerpfahls wirksam sein. Sdche Momente können nicht unter allen Umständen vom Boden aufgenommen werden und sie sind unter bestimmten Umständen sogar unerwünscht.

Soweit eine Schwenkbewegung des Pfahls in vertikaler Ebene, im Hinblick auf die Bodenbeschaffenheit wohl zulässig ist,.können gemäss Fig. 3 und 4 Mittel vorgesehen sein, um die beiden hydraulischen Winden 5 und 6 unterschiedlich zu bewegen. Der Ankerpfahl 4 kann dann eine schräge Stellung einnehmen, indem er um die durch die Räder 12 bestimmte Achse bis in die mit den unterbrochenen Linien 17 bezeichneten Lagen schwenkt. Der untere Gelenkpunkt 7 wird dabei eine Bewegung in vertikaler Richtung erfahren. Zur Aufnahme dieser Bewegung ist ein zusätzlicher Gelenkpunkt 18 in der Verbindung mit der Kolbenstange der unteren Winde 6 vorgesehen. Der Gelenkpunkt 18 gehört zu einer Führungsmuffe. Auch bei dieser Ausführung haben die Momente, die aligenommen werden müssen, keine grossen vertikalen Kräfte in der Unterstützung zur Folge.

Fig. 5 zeigt ein hydraulisches Bedienungssystem für die Ausführung gemäss Fig. 1 und 2. Aus einem hydraulischen Behälter, der im allgemeinen mit 19 bezeichnet ist, wird durch einen Motor 20 und synchron durch diesen Motor angetriebene hydraulische Pumpen 21 und 21' OeI angesaugt. Das OeI der

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Pumpe 21 fliesst über eine Leitung 22 und ein gesteuertes Ventil 23 in den Zylinderraum vor dem Kolben in der Winde 5 und über ein gesteuertes Ventil 24 in den Zylinderraum, hinter dem Kolben in der Winde 6. Die hydraulische Pumpe 21· führt OeI über eine Leitung 25 und ein gesteuertes Ventil 26 in den Zylinderraum hinter dem Kolben in der Winde 5 und über ein gesteuertes Ventil 27 in den Zylinderraum vor dem Kolben in der Winde 6. Zur Bedienung der Ventile 23 und 24 bzw. 26 und 27 wird ein hydraulisches Speisesystem mit einem Motor und einer Pumpe 28, einem hydraulischen Schalventil 29 und einem zweiten hydraulischen Schaltventil 30 angewendet. Die unterschiedliche, hydraulische Leitungs-, Bedienungs- und Scherungs-apparatur ist auf übliche Weise schematisch angegeben.

An Me Leitung zwischen einem gesteuerten Ventil 23,24,26,27 und dem zugehörenden Zylinderteil ist jeweils ein ÄJÜcu 31 angeschlossen, durch den Stösse im System aufgefangen werden. Zu diesem Zweck können die bekannten, mit Stickstoff gefüllten, hydropneumatischen Dampfvorrichtungen angewendet werden. Durch die Synchronwirkung der Pumpen 21 und 21' wird über die beiden Leitungen 25 und 22 die gleiche Oelmenge verpumpt werden. Beim Herausdrücken der Winden stehen die hydraulisch gesteuerten Rückschlagventile 23,24,26 und 27 jeweils offen. Durch die unterschiedliche Oberfläche auf beiden Seiten des Kolbens in den Winden 5 und 6 wird dadurch die grösste Kraft in den Zylinderräumen hinter den Kolben ausgeübt werden, wodurch die Kolben herausgedruckt werden, und zwar mit gleicher Geschwindigkeit. Wenn die Führungsteile des Pfahls mit dem Pfahl zurückgezogen werden müssen, wird ein elektrisch gesteuertes Ventil 30 in der Steuerleitung für die Ventile 23 und 27 nicht langer erregt, wodurch die Ventile 23 und 27 geschlossen bleiben. Durch einen Motor 32 und eine hydraulische Pu«-mpe 33 kann dann über eine Leitung 34 und Rückschlagventil OeI. zur Vorderseite der beiden Kolben der Winden 5 und 6 geführt werden. Der Motor 20 kann dann ausgeschaltet sein, wodurch das OeI von der Rückseite der Kolben über die unter Einfluss des noch erregten Schaltventils offenstehenden Rückschlagventile24 und 26 und die Leitungen 22 bzw. 25 in den Behälter 19 zurückgeführt wird. TJm zu vermeiden, dass die Führungsteile des Pfahls beim Zurückziehen mit zu grosser Geschwindigkeit ihre Endstellung erreichen,kann ein Bremsventil 36 angewendet werden, das eingeschaltet wird,

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. die
wenn'Endstellung nahezu erreicht ist.

Pig. 6 zeigt ein Schema gemäss Fig. 5» aber dann für das Ankerpfahlsystem nach Fig. 3 und 4, mit dem der Ankerpfahl nicht nur in vertikaler Lage in bezug auf das Fahrzeug bewegt werden kann, sondern auch eine Schwenkbewegung um das Radpaar seines oberen Führungsteils machen kann. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 5 bezeichnet. Die wichtig-Bten Unterschiede von Fig. 5 sind wohl, dass die Ventile 26 und 23 bzw. 24 und 27 durch einzelne Steuerleitungen 37 bzw. 38 gesteuert werden. Dadurch ist es möglich, beide Ventile 26 und 23 geschlossen zu halten, wodurch der Eolben im hydraulischen Zylinder 5 fixiert wird und die Vorrichtung durch die Wirkung der Winde 6 als Schwenkankerpfahl angewendet werden kann. TJm das Schiff dabei vorwärts zu bewegen, muss der Kolben im Zylinder 6 nach links bewegt werden, was dadurch erreicht wird, dass mit der Pumpe 21 OeI in den Zylinderraum hinter dem Kolben gedrückt wird, wobei das Ventil 23 geschlossen und das Ventil 24 offen ist. Durch den Synchronantrieb der Pumpe 21 ♦ will diese OeI in den Zylinderraum vor dem Kolben des Zylinders 6 drücken. Um dies zu verhindern, wird das elektrisch bediente Ventil 39, das an die Leitung 25 angeschlossen ist, geöffnet, wodurch das OeI unmittelbar zum Behälter 19 fliesst. Das überschüssige OeI auf der Vorderseite des Kolbens im Zylinder 6 fliesst ebenfalls zum Behälter 19.

Ua den Kolben im Zylinder 6 einziehen zu können, wird die Pumpe 33 wieder eingeschaltet. Dabei ward das Ventil 27 geschlossen, indem das zugehörende Schalt- oder Steuerventil 40 nicht erregt wird. Das Ventil 24 wird wohl geöffnet, da. das elektrische Schaltventil 41 wohl erregt wird. Das überschüssige OeI auf der rechten Seite des Kolbens in Zylinder 6 kann auch über das elektrisch geöffnete Ventil 42 aus der Leitung 22 in den Behälter 19 zurückfliessen. Das Schaltventil 43 ist auf entsprechende Weise wie das Steuerventil 41 zur Regelung der Zufuhr von OeI in die Leitung 37 des Steuerölkreises wirksam. Bemerkt wird noch, dass das elektrisch bediente Schaltventil für das gesteuerte Ventil 23 mit 44 bezeichnet ist. Ein elektrisch bedientes Ventil in der Druckleitung 45 der Pumpe 33 ist weiter Bit 46 bezeichnet.

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Claims

Ansprttche

IJ Ankerpfahlsystem für Baggerfahrzeuge, versehen mit wenigstens einem in vertikaler Richtung in einer Führung beweglichen Ankerpfahl ("englisch "spud")» bei dem diese Führung durch Stützmittel in vertikaler Richtung in bezug auf das Fahrzeug gestützt ist, während ein Organ vorgesehen ist, um die Führung mit Stützmitteln und den Ankerpfahl in Längsrichtung des Fahrzeugs zu bewegen, welches Organ wenigstens eine in horizontaler Richtung wirksame Winde enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerpfahlführung zwei vertikal in einem Abstand voneinander angeordnete Teile enthält, wobei eine erste, in horizontaler Richtung wirksame Winde mit dem Oberteil der Führung verbunden ist, während eine zweite Winde mit dem Unterteil der Führung verbunden ist.
2. Ankerpfahlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützung der Ankerpfahlführung zwei Räder enthält, wobei die Drehachse des einen Rads in der Verlängerung der Drehachse des anderen Rads liegt.
3. Ankerpfahlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung zwischen der unteren Winde und dem oberen Teil der Ankerpfahlführung wenigstens zwei in vertikaler Richtung schwenkbare Gelenke angeordnet sind, um eine Schwenkbewegung des Ankerpfahls zu ermöglichen.
4· Ankerpfahlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Tel der Ankerpfahlführung durch vertikale, gelenkige Stangen am oberen Teil der Ankerpfahlführung aufgehängt ist.
5. Ankerpfahlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nachgebende Elemente zur Erhaltung einer seitlichen Einstellbarkeit der Ankerpfahlführung in bezug auf das Baggerfahrzeug vorgesehen sind.

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Ankerpfahlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydraulische Winden zur Bewegung des Ankerpfahls in horizontaler Richtung vorgesehen sind, die mit einem solchen Steuersystem versehen sind, dass die beiden Winden beliebig synchron oder unabhängig voneinander beweglich sind.

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