DE2619981C2

DE2619981C2 - Vorschubpressenlagerung, insbesondere für Zwischenpreßstationen zum unterirdischen Vorpressen von Rohrleitungssträngen

Info

Publication number: DE2619981C2
Application number: DE19762619981
Authority: DE
Inventors: Heinz 4359 Flaesheim Hessel; Manfred 4670 Lünen Lagodka; Karl-Heinz 4670 Lünen Plester
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1976-05-06
Publication date: 1983-10-13
Also published as: DE2619981A1

Description

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65 Die Erfindung betrifft eine Vorschubpressenlagerung, insbesondere für Zwischenpreßstationen zum unterirdischen Vorpressen von Rohrleitungssträngen, die bestehend aus einzelnen Rohrschüssen unter Zwischenschaltung jeweils eine Vielzahl über den Rohrleitungsumfang hin verteilt angeordneter und an aneinander grenzenden Rohrstrangenden über Druckringe und Druckplatten abgestützter bzw. angreifender Vorschubpressen umfassender Zwischenstationen abschnittweise entlang einer nicht geradlinig verlaufenden Rohrstrangachse vorgepreßt werden, wobei jede der durch doppelt wirkende Kolben/Zylindereinheiten gebildeten Vorschubpressen über jeweils aus einer kalottenförmig konkaven Druckfläche am Zylinderboden bzw. am Kolbenstangenkopf und einer konvex balligen Widerlagerfläche in beiden Druckplatten gebildeten Lagerungen winkelbeweglich an den Druckringen an einander grenzender Rohrstrangenden angreift bzw. abgestützt ist und wobei ferner die Druckplatten mit dem Kolbenstangenkopf bzw. dem Zylinderboden über in der Pressenachse angeordnete Halteschrauben befestigt sind.

Beim Erstellen von Tunneln oder unterirdischen Leitungsvegen im Wege des Rohrvorpressens werden einzelne einen Rohrstrang bildende Rohrschüsse aufeinanderfolgend in ein Ausgangsbauwerk eingesetzt und mittels einer darin angeordneten Hauntpreßstation durch das Erdreich vorgepreßt. Auf diese Weise lassen sich Rohrstränge bis zu einer gewissen Länge durch das Erdreich vorpressen, wobei die auf diese Weise erreichbare maximale Vorpreßlänge bis zu einem gewissen Grad von der Beschaffenheit des anstehenden Gebirges und der Ausrüstung der Hauptpreßstation abhängig ist. Für das Vorpressen längerer Rohrstränge ist jedoch der Einsatz in gewissen Abständen in den vorzupressenden Rohrstrang eingeschalteter Zwischenpreßstationen, die jeweils aus einer Vielzahl mehr oder minder gleichmäßig über den Rohrumfang hin verteilt angeordneten, an stirnendig auf die einander gegenüberliegenden Rohrstrangenden aufgesetzten Druckringen durch Vermittlung von Druckplatten abgestützten bzw. angreifenden und durch doppelt wirkende Kolben-/Zylindereinheiten gebildeten Vorschubpressen, sowie einem die Stirnenden beider aneinander grenzender Rohrstrangabschnitte übergreifenden Abdeckblech bestehen, unerläßlich. Die Arbeitsweise der Zwischenpreßstationen charakterisiert sich dabei dadurch, daß jeweils der vorne liegende Rohrstrangabschnitt bis zur Erschöpfung des Hubes ihrer Vorschubpressen vorgeschoben und nach dem Einfahren der Vorschupressen der nachfolgende Rohrstrangabschnitt durch die nächste Zwischenstation bzw. die Hauptpreßstation nachgeführt wird. Solange der Rohrstrang entlang einer geradlinigen Achse vorgepreßt werden muß, ergeben sich hierbei für sämtliche Vorschubpressen jeder Zwischenstation gleiche Hublängen und bleiben daher die die Vorschubpressen bildenden Kolben-/Zylindereinheiten in einer zur Rohrstrangachse parallelen Lage. Beim Durchfahren von Kurven ergeben sich dagegen bedingt durch die gegenseitige Schrägstellung der einander benachbarten Stirnenden aufeinanderfolgender Rohrstrangabschnitte unterschiedliche Hubwege für die Vorschubpressen der Zwischenstation, wodurch die Vorschubpressen zwangsweise eine Winkelstellung zur Rohrstrangachse einnehmen müssen. Um den Vorschubpressen das Einschwenken in die jeweils erforderliche Winkelstellung zur Rohrstrangachse oder wenigstens der Achse

des einen Rohrstrangabschnittes zu ermöglichen, können die Kolbenstangenköpfe der Vorschubpressen mit einer ballig konvex gestalteten Druckfläche versehen werden, über die sie an einer ebenen Widerlagerfläche des auf das freie Stirnende des einen Rohrstrangabschnittes aufgesetzten Druckringes angreifen (Straßen- und Tiefbau, Heft 12 aus 1964, Seite 1359, Abb. 13). Es ist darüber hinaus auch schon versucht worden, nicht nur die Druckfläche des Kolbenstangenkopfes, sondern auch den Zyünderboden der Vorschübpressen ballig zu gestalten, so daß die Druck- bzw. Abstützflächen der Vorschubpressen an beiden Druckringen der einander benachbarten Stirnenden aufeinanderfolgender Rohrstrangabschnitte abrollen können, so daß den Vorschubpressen ein Einstellen auf die der Neigung der jeweils zu durchfahrenden Kurve entsprechende Winkelstellung gegenüber der Längsachse wenigstens eines der beiden Rohrstrangabschnitte ermöglicht ist. Aus der Schrägstellung der Pressenachsen zur Rohrstrangachse resultiert zwangsläufig ein von der Pressenachse abweichender Kraftverlauf innerhalb der Presse, wodurch auf den Pressenkolben und damit die Kolbendichtungen Kräfte ausgeübt werden, die ein Verkanten des Kolbens innerhalb des Pressenzylinders bewirken und zwangsweise zu einer übergebührlichen Beanspruchung des Kolbens und insbesondere seiner Dichtungen führen.

Eine ähnliche Problematik ergibt sich auch bei den Hauptpreßstationen zum Vorpressen von Rohrleitungssträngen, wobei die Hauptpreßzylinder gegen ein exakt vertikal ausgerichtetes vorgefertigtes Widerlager abgestützt sind und an einem auf den jeweils letzten Rohrschuß eines Rohrstranges aufgesetzten Druckring angreifen. Hierbei kann es vorkommen, daß die hintere Stirnfläche des jeweiligen Rohrschusses und damit der auf diesen aufgesetzte Druckring eine gewisse Winkelstellung zur exakt vertikalen Ebene des Pressenwiderlagers einnimmt. Um hierbei ein Verkanten der Hauptpreßzylinder zu vermeiden, ist es bekannt, daß das freie Kolbenstangenende der Hauptpressen als Kugelkopf ausgebildet ist und über eine mit einer kalottenförmigen Ausnehmung versehene Druckplatte am Druckring angreift (Westfalia Prospekt »Westfalia Hauptstation für das Vorpressen von Rohren und Bauwerken«). Dadurch wird sichergestellt, daß selbst bei einer gewissen Schrägstellung des Druckringes gegenüber dem vertikal ausgerichteten Pressenwiderlager eine zur Rohrstrangachse absolut parallele Ausrichtung der Hauptpressen beibehalten und ein Verkanten der Pressenkolben innerhalb der Pressenzylinder vermieden wird.

Ferner ist es bei Hauptpreßstationen für das Vorpressen von Rohrsträngen bekannt, im Zylinderboden kalottenförmige Ausnehmungen vorzusehen, über die die jeweiligen Hauptpreßzylinder gegen entsprechend ballig gestaltete, mit dem Pressenwiderlager verbundene Druckstücke abgestützt sind (DE-AS 12 51 789). In den beiden vorgenannten Fällen handelt es sich jeweils um die Ausbildung eines Abstützlagers bzw. eines Angrifflagers von Hauptpressen, bei denen davon ausgegangen werden kann, daß zumindest das Pressenwiderlager seine exakt vertikal gerichtete Lage nicht ändert und daß sich die Druckstücke der Zylinderköpfe der Pressen nach dem Einsetzen eines weiteren Rohrschusses lediglich einer möglichen Schrägstellung des Druckringes anzupassen haben, während ihre Winkelstellung gegenüber dem Pressenwiderlager stets gleichbleibt. Mit den Erfordernissen der Pressenlagerung in Zwischenprtßstationen ist die Pressenlagerung der Hauptpreßstation nur bedingt vergleichbar, da sie auf der Unverrückbarkeit des Pressenwiderlagers aufbauen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für die Vorschubpressen von Zwischenpreßstationen zu schaffen, die es den einzelnen Vorschubpressen ermöglicht, unabhängig vom Radius der jeweils zu durchfahrenden Kurve eine möglichst exakt parallele Ausrichtung zur Rohrstrangachse einzunehmen und die es den Vorschubpressen darüber hinaus gestattet, sich über die ihnen zugeordneten Druckplatten nach dem durch das Nachrücken des folgenden Rohrstrangabschnittes erforderlichen Einfahrens wieder exakt zur neuen Rohrstrangachse auszurichten.

Ausgehend von einer Vorschubpressenlagerung der eingangs genannten Bauart, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Kolbenstangenkopf und die dem Zylinderboden zugeordneten Druckplatten beidseitig gleichsinnig gewölbte Lagerflächen aufweisen und begrenzt schwenkbar zwischen ebenfalls gleichsinnig gewölbten, starr mit dem Kolbenstangenkopf bzw. dem Zylinderboden verbundenen Drucklagerfläche aufgenommen sind, wobei die Schwenkbarkeit der Druckplatten durch die konische Gestaltung einer dem Durchtritt der mit der Unterkante ihres Kopfes die zweite Drucklagerfläche bildenden Befestigungsschraube dienenden Ausnehmung in der Druckplattenmitte begrenzt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß am Kolbenstangenkopf und am Zylimderboden der Vorschubpressen jeweils kalottenartig konkav und an der Unterseite des Kopfes der in den Kolbenstangenkopf bzw. Zylinderboden eingesetzten Halteschraube jeweils konvex ballig gestaltete Drucklagerflächen, an der Druckplatte außenseitig eine kalottenförmig konkave, an deren Innenseite eine konvex ballige Widerlagerfläche ausgebildet ist. Dabei weisen die am Kolbenstangenkopf bzw. am Zylinderboden ausgebildeten, innenliegenden Drucklagerflächen einen wesentlich größeren Durchmesser auf, als die jeweils an der Kopfunterseite der Befestigungsschraube ausgebildete, außenliegende Drucklagerfläche.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Lagerungen von Vorschubpressen für Zwischenpreßstationen ermöglicht es den Vorschubpressen auf der einen Seite, sich jeder beliebigen, der Neigung der jeweils zu durchfahrenden Kurve entsprechenden gegenseitigen Schrägstellung der benachbarten Stirnenden aufeinander aufeinanderfolgender Rohrstrangabschnitte in der Weise einzustellen, daß ihre Achsen mindestens annähernd parallel zur Rohrstrangachse verlaufen. Bei parallel zur Rohrstrangachse verlaufenden Pressenachsen ist unabhängig von deren jeweiligem Hubweg sichergestellt, daß die Pressenkräfte mehr oder minder exakt durch die Pressenlängsachse verlaufen, so daß die Möglichkeit des Auftretens von Verkantungskräften innerhalb der Presse, die zu einem Verkanten des Pressenkolbens gegenüber dem Zylinder und damit zu einer ungebührlichen Beanspruchung bzw. vorzeitigen Abnutzung der Kolbendichtungen führen würden, vermieden ist. Auf der anderen Seite gestattet es die doppelseitige Anordnung gleichsinnig gewölbter Drujklagerflächen in Verbindung mit einer entsprechenden Gestaltung der Widerlagerflächen an der jeweiligen Druckplatte, daß sich die Vorschubpressen beim Einfahren wieder in ihre ideale, zur Rohrstrang-

achse parallele Lage einrichten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Befestigungsschrauben für die Druckplatten jeweils durch Inbusschrauben gebildet sind und daß die Konizität der Ausnehmungen in den Druckplatten für den Durchtritt der Befestigungsschrauben jeweils einer Schwenkbarkeit der Druckplatten in einem Winkelbereich bis zu 3° entsprechend ausgelegt ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine mehr oder minder schematische Schnittdarstellung durch eine Zwischenpreßstation mit einer erfindungsgemäßen Vorschubpressenlagerung;

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß gelagerten Vorschubpresse für die Zwischenpreßstation gemäß Fig. 1;

F i g. 3 eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Vorschubpressenlagerung.

In der F i g. 1 ist eine Zwischenpreßstation 1 zum unterirdischen Vorpressen von Rohrleitungssträngen dargestellt, die zwischen die einander benachbarten Stirnenden aneinander grenzender Rohrstrangabschnitte 2 und 3 eingeschaltet ist und die im wesentlichen aus jeweils einem auf das freie Stirnende eines der Rohrstränge 2 und 3 aufgesetzten Druckring 4 bzw. 5, sowie einer Vielzahl über den Rohrleitungsumfang hin verteilt angeordneter Vorschubpressen 6 und schließlich einem die beiden Rohrstrangenden 2 und 3 wenigstens teilweise übergreifenden Mantelblech 7 besteht. Die Vorschubpressen der Zwischenpreßstation 1 sind durch doppelt wirkende Kolben-8/Zylindereinheiten 9 gebildet und greifen durch Vermittlung von Druckplatten 10 an den auf das freie Ende des vorausgehenden Rohrstrangabschnittes 2 aufgesetzten Druckring 4 an, während sie sich gleichzeitig gegen den auf das freie Ende des nachfolgenden Rohrstrangabschnittes 3 aufgesetzten Druckring 5 abstützen. Am Druckring 4 greifen dabei die Vorschubpressen 6 durch Vermittlung einer Druckplatte 10 an, während sie gleichzeitig durch Vermittlung einer Druckplatte 11 gegen den Druckring 5 abgestützt sind. Die Druckplatten 10 und 11 weisen einerseits eine Aufstandsfläche 12 auf, über die sie glattflächig an den Druckringen 4 bzw. 5 anliegen. Der Auflagerfläche 12 gegenüberliegend weisen die Druckplatten 10 und 11 konvex ballig geformte Widerlagerflächen 13 auf, über die sie mit entsprechend kalottenförmig konkav gestalteten Druckflächen 14 am Zylinderboden 15 bzw. am Kolbenstangenkopf 26 zusammenwirken. Andererseits weisen die Druckplatten 10 bzw. 11 gleichsinnig zu ihren Widerlagerflächen 13 gewölbte, kalottenförmig konkav gestaltete Widerlagerflächen 16 auf, über die sie an gleichsinnig zu den Drucklagerflächen 14 im Zylinderboden 15 bzw. im Kolbenstangenkopf 26 gewölbten, konvex ballig gestalteten Widerlagerflächen 17 anliegen, wobei die Widerlagerflächen 17 an der Unterseite des Kopfes 18 einer in den Zylinderboden 15 bzw. den Kolbenstangenkopf 26 eingeschraubten Befestigungsschraube 19 ausgebildet sind. Die Befestigungsschrauben 19 sind jeweils über einen Gewindeabschnitt 20 in den Zylinderboden 15 bzw. den Kolbenstangenkopf 26 eingeschraubt und weisen an den Gewindeteil 20 anschließend einen verbreiterten Schaftteil 21, sowie an diesen anschließend den Kopf 18 auf, wobei im Kopf 18 eine Inbus-Ausnehmung 22 für das Einschrauben bzw. Lösen der Befestigungsschraube 19 im Zylinderboden 15 bzw. Kolbenstangenkopf 26 vorgesehen ist. Die Anordnung der Druckplatten 10 bzw. 11, die begrenzt schwenkbar zwischen den gleichsinnig gewölbten, starr mit dem Kolbenstangenkopf 26 bzw. dem Zylinderboden 15 verbundenen Drucklagerfläche 14,17 aufgenommen sind, ist so getroffen, daß sie mit ihren Aufstandsflächen 12 die freie Stirnseite des Kopfes 18 der Befestigungsschrauben 19 um einen gewissen Betrag überragen. Dadurch ist gewährleistet, daß die Druckplatten 10 bzw. 11 jede beliebige Winkelstellung zum Zylinder 9 bzw. zur Kolbenstange 26 der Vorschubpresse 6 einnehmen können, ohne daß die Abstützung der Druck- bzw. Reaktionskräfte der Vorschubpresse durch den Kopf 18 der Befestigungsschraube behindert wird. Die Schwenkbeweglichkeit der zwischen den Druckflächen 14 und 17 des Zylinderbodens 15 bzw. Kolbenstangenkopfes 26 aufgenommenen Druckplatten 10 bzw. 11 ist durch die zentral in ihnen angeordnete Durchtrittsbohrung 23 für die Befestigungsschraube 19 in der Weise begrenzt, als die Bohrung 23 eine zum Zylinderboden 15 bzw. Kolbenstangenkopf 26 hin erweiterte Konizität aufweist, die so bemessen ist, daß die Schwenkbeweglichkeit der Druckplatten 10 bzw. 11 gegenüber der Pressenachse allseitig auf einen Winkelbetrag von etwa 3° beschränkt ist.

Die Aufnahme der Druckplatten 10 und 11 zwischen gleichsinnig gewölbten Druckflächen ermöglicht es diesen sich jeder beliebigen Schrägstellung der mit ihnen zusammenwirkenden Druckringe 4 und 5 anzupassen und dabei gleichzeitig den Vorschubpressen die Einnahme einer zur Rohrstrangachse parallelen Lage zu ermöglichen. Die Druck- bzw. Abstützkräfte der Vorschubpressen 6 werden dabei dank der kalottenförmig konkaven Gestaltung der Druckflächen

⁴S und der entsprechend ballig konvexen Gestaltung der Widerlagerflächen der Druckringe 10, 11 so ein- bzw. abgeleitet, daß der Kraftverlauf innerhalb der Vorschubpressen stets wenigstens annähernd in deren Längsachse verläuft. Gefährliche Verkantungskräfte können daher innerhalb der Vorschubpressen 6 nicht mehr auftreten. Zum anderen hat die Anwendung einer zweiten, aus einem balligen Drucklager und einem kartenförmigen Widerlager bestehende Lagerung der Druckringe 10 bzw. 11 den Vorteil, daß sich diese beim Einfahren bzw. beim erneuten Ausfahren der Vorschubpressen 6 nach einem Einfahren mühelos der jeweiligen Stellung der Druckringe 4 und 5 zur idealen Rohrstrangachse anpassen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ι. Vorschubpressenlagerung, insbesondere für Zwischenpreßstationen zum unterirdischen Vorpressen von Rohrleitungssträngen, die bestehend aus einzelnen Rohrschüssen unter Zwischenschaltung jeweils eine Vielzahl über den Rohrleitungsumfang hin verteilt angeordneter und an aneinander grenzenden Rohrstrangenden über Druckringe und Druckplatten abgestützter bzw. angreifender Vorschubpressen umfassender Zwischenpreßstationen abschnittsweise entlang einer nicht geradlinig verlaufenden Rohrstrangachse vorgepreßt werden, wobei jede der durch doppelt wirkende Kolben/Zylindereinheiten gebildeten Vorschubpressen über jeweils aus einer kalottenförmig konkaven Druckfläche am Zylinderboden bzw. am Kolbenstangenkopf und einer konvex balligen Widerlagerfläche an beiden Druckplatten gebildeten Lagerungen winkelbeweglich an den Druckringen aneinander grenzender Rohrstrangenden angreift bzw. abgestützt ist und wobei ferner die Druckplatten mit dem Kolbenstangenkopf bzw. dem Zylinderboden über in der Pressenachse angeordnete Halteschrauben befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kolbenstangenkopf (26) und die dem Zylinderboden (15) zugeordneten Druckplatten (10, 11) beidseitig gleichsinnig gewölbte Widerlagerflächen (13, 16) aufweisen und begrenzt schwenkbar zwischen ebenfalls gleichsinnig gewölbten, starr mit dem Kolbenstangenkopf (26) bzw. dem Zylinderboden (15) verbundenen Drucklagerflächen (14, 17) aufgenommen sind, wobei die Schwenkbarkeit der Druckplatten (10,11) durch die konische Gestaltung einer dem Durchtritt der mit der Unterseite ihres Kopfes (18) die zweite Drucklagerfläche (17) bildenden Befestigungsschraube (19) dienenden Ausnehmung (23) in der Druckplatte (10, 11) begrenzt ist.
2. Vorschubpressenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Koibenstangenkopf (26) und am Zylinderboden (15) jeweils kalottenartig konkav und an der Unterseite des Kopfes (18) der in den Kolbenstangenkopf (26) bzw. den Zylinderboden (15) eingesetzten Halteschraube (19) jeweils konvex ballig gestaltete Drucklagerflächen (14,17) an der Druckplatte (10/11) außenseitig eine kalottenförmig konkave, innenseitig eine konvex ballige Widerlagerfläche (16 bzw. 13) ausgebildet ist.
3. Vorschubpressenlagerung nach Anspruch 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kolbenstangenkopf (26) bzw. am Zylinderboden (15) ausgebildeten, innenliegenden Drucklagerflächen (14) einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisen, als die jeweils an der Kopfunterseite der Befestigungsschraube (19) ausgebildeten, außenliegenden Drucklagerflächen (17).
4. Vorschubpressenlagerung nach Anspruch 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (19) durch Inbusschrauben gebildet sind.
5. Vorschubpressenlagerung nach Anspruch 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität der Durchtrittsausnehmungen (23) in den Druckplatten (10/11) für die Befestigungsschrauben (19) eine Schwenkbarkeit der Druckplatten (10/11) in einem Winkelbereich bis zu 3° entsprechend ausgelegt ist.

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