DE2931976A1

DE2931976A1 - Verschiebungsvorrichtung fuer eine durch einen pfahl stuetzbare konstruktion

Info

Publication number: DE2931976A1
Application number: DE19792931976
Authority: DE
Inventors: Jan Berend Hendrik Suyderhoud
Original assignee: Marine Structure Consultants(msc)bv; Marine Structure Consultants MSC BV
Current assignee: Marine Structure Consultants(msc)bv; GustoMSC BV
Priority date: 1978-08-08
Filing date: 1979-08-07
Publication date: 1980-02-21
Also published as: NL168288B; GB2028236A; NL168288C; NL7808305A; JPS5526400A; GB2028236B; BE878119A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschiebungsvorrichtung für eine durch einen Pfahl stützbare Konstruktion und versehen mit sowohl einem Mechanismus zum an dem Pfahl entlang Verschieben wie einem Mephanismus zum im wesentlichen quer zu dem Pfahl Verschieben der Konstruktion, wobei der Pfahl sich durch eine diesen in Längsrichtung fuhrende Rahmenkonstruktion erstreckt.

Solche Konstruktionen werden z.B. bei über Wasser verschiebbaren Arbeitsbühnen und bei mit einem oder mehreren Ankerpfählen versehenen Baggerfahrzeugen angewendet. Bei Arbeitsbühnen werden dazu oft in bezug aufeinander in der Horizontalebene verschiebbare Arbeitsbühnenteile angewendet, in welchen verschiedenen Teilen jeweils ein oder mehrere aufwärts und abwärts verschiebbare Pfähle oder Beine untergebracht sind. Baggerfahrzeuge mit Ankerpfählen sind meistens mit in bezug auf das Fahrzeug fahrbaren und dadurch geführten Ankerpfahlwagen versehen.

Der Zweck der Erfindung ist eine erhebliche Vereinfachung der Verschiebungsvorrichtung durch Ersatz der oft umfangreichen und komplizierten fahrbaren oder schiebbaren Konstruktionen durch ein einfaches und verhältnismässig billiges Stangensystem.

Dies wird gemäss der Erfindung bei einer Verschiebungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch verwirklicht, dass die Rahmenkonstruktion mittels wenigstens drei sich im wesentlichen in der Pfahlrichtung erstreckender Gelenkstangen mit der zu verschiebenden Konstruktion verbunden ist. Für den gemäss der Erfindung erhaltenen Mechanismus genügt ein einziges Verschiebungsorgan, z.B. ein hydraulischer Zylinder, zu einer im wesentlichen in Horizontalriehtung durchzuführenden Verschiebung.

Wenn nach einer Vorzugsausführungsform der Erfindung die Gelenkstangen gemäss den Längsseiten eines Prismas angeordnet sind, wird erreicht, dass die Rahmenkonstruktion und mit dieser auch der Pfahl während einer Querverschiebung parallel zu sichselbst verschoben wird.

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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bevorzugt, dass die Gelenkstangen halbwegs der maximalen Querverschiebung zwischen Pfahl und stutzbarer Konstruktion sich in Vertikalrichtung erstrecken. Dadurch wirderreicht, dass die Vertikalbewegung der zu verschiebenden Konstruktion bei stillstehendem Pfahl klein gehalten wird. Diese Vertikalbewegung kann weiter durch eine entgegengesetzte Verschiebung des Hebemechanismus völlig ausgeglichen werden.

Eine etwas weniger massempfindliche und also billigere Verschiebungsvorrichtung wird erhalten, wenn die Gelenkstangen an beiden Enden mit Kugelgelenken ausgebildet sind. Um zu vermeiden, dass dadurch die Rahmenkonstruktion und der Pfahl um'ihre Längsachse in bezug auf die stützbare Konstruktion drehen kann, soll die stützbare Konstruktion mit Mitteln zum in der Verschiebungsrichtung Führen des Pfahls versehen sein. Dies erfordert jedoch besondere Vorkehrungen an der zu verschiebenden Konstruktion und bringt also wieder eigene Toleranzen mit sich. Aus Belastung- und Reibungsgründen wird daher bevorzugt, dass mindestens zwei Stabilisationsstangen vorhanden sind, deren Enden gelenkig um Horizontalachsen senkrecht zu der Verschiebungsrichtung einerseits mit der Konstruktion und andererseits mit der Rahmenkonstruktion verbunden sind, wobei die Stabilisationsstangen, projiziert in einer Ebene senkrecht zu der Verschiebungsrichtung, einen Winkel einschiiessen mit den Gelenkstangen, die in dieser Ebene parallel verlaufen.

Wenn gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Stabilisationsstangen zwischen ihren Enden versehen sind mit einem Gelenk mit einer Achse parallel zur Verschiebungsrichtung und versehen mit Mitteln zum kontrollierten Variieren ihrer Länge, ist die Möglichkeit geschaffen, durch Variieren der Länge der Stabilisationsstangen die Rahmenkonstruktion zusammen mit dem Pfahl quer zu der normalen Verschiebungsrichtung zu verschieben. Gegebenenfalls können, abhängig von der Ausführung auch beide Laufrichtungen gleichzeitig durchgeführt werden, so dass Bewegung in jeder Richtung möglich ist.

Eine besonders kompakte Ausführungsform kann erhalten werden, wenn die

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Rahmenkonstruktion aus einem oberen und einem unteren, den Pfahl umfassenden und führenden, rechteckigen Rahmen besteht, welche beiden Rahmen durch eine kastenförmige Konstruktion miteinander starr verbunden sind, wobei in der Nähe der Eckpunkte des oberen Rahmens vier Gelenkstangen befestigt sind, der Querverschiebungsmechanismus auf den unteren Rahmen angreift und der Längsverschiebungsmechanismus in der kastenförmigen Konstruktion untergebracht ist. Diese geometrisch einfache und aus leicht erhältlichen Standardprofilen herzustellende Konstruktion hat daneben noch den Vorteil, dass der Längsverschiebungsmechanismus sich in einer schützenden Umhüllung befindet. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dabei noch bevorzugt, dass zwei Stabilisationsstangen vorhanden sind, von denen jeweils das der Rahmenkonstruktion angelenkte Ende starr mit jeweils einer Gelenkstange in der Nahe des oberen Rahmens verbunden ist, und zwar derart, dass die Achsen der beiden Stangen einander auf der Gelenkachse der Gelenkstange mit dem Rahmen schneiden, wobei die beiden anderen Gelenkachsen der Stangen in Flucht liegen. Neben dem Aussparen zweier Gelenke und einer geradlinigen Laufbewegung in einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Stabilisationsstangen gibt diese Konstruktion einen optimalen Ausgangspunkt zur Verwirklichung einer Verschiebung quer zu der normalen Verschiebungsrichtung.

Unter Hinweis auf ein in der Zeichnung wiedergegebenes Ausfuhrungsbeispiel wird die erfindungsgemässe Verschiebungsvorrichtung jetzt näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemässen Verschiebungsvorrichtung nach der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1; Fig. 3 einen Längsschnitt; nach der Linie HI-III in Fig. 1; Fig. k einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3; und

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Fig. 5 in verkleinertem Masstab eine durch einen Pfahl unterstützbare Konstruktion, die mit Hilfe der Verschiebungsvorrichtung gemäss der Erfindung in bezug auf diesen Pfahl verschiebbar ist.

In der Zeichnung wird ein Pfahl 1 wiedergegeben, der eine Konstruktion 2 unterstützen kann. Die Konstruktion 2 kann ζ.B. eine Arbeitsbühne oder ein Baggerfahrzeug sein. Der Pfahl 1 hat einen rechteckigen Querschnitt, wobei zwei einander gegenüberliegende Seitoi je mit zwei Reihen und in regelmässigen Abständen voneinander liegenden Bohrungen 3 versehen sind, die mit verschiebbar in einem Joch k untergebrachten Bolzen 5 zusammenarbeiten. An jeder mit Bohrungen 3 versehenen Seite des Pfahls 1 ist durch diese Seite geführt ein Joch k vorhanden. Jedes Joch h ist durch zwei hydraulische Zylinder 6 mit einem rechteckigen Bahnen 7 verbunden, der den Pfahl 1 ganz umfasst und an diesem Pfahl entlang führbar ist. Der Rahmen 7 ist über eine starre kastenförmige Konstruktion 8 starr mit einem ähnlichen rechteckigen Rahmen 9 verbunden. An jedem der vier Eckpunkte des Rahmens 7 ist ein sich nach aussen erstreckendes plattenförmiges Ohr Ό angeordnet. An jedem der Ohren 10 ist das eine Ende einer Gelenkstange 11 mit vorzugsweise einem Kugelgelenk 12 befestigt. Die anderen Enden der Gelenkstangen 11 sind der Konstruktion 2 gleichfalls vorzugsweise mittels Kugelgelenke 13 angelenkt. An zwei von den vier Gelenkstangen 11 sind zwei Ohren 1^ starr befestigt, welche Ohren Ik ein Scharnier 15 tragen und über diese Scharniere 15 je mit dem einen Ende einer Stabilisationsstange 16 verbunden sind, deren anderes Ende vorzugsweise über Kugelgelenke 17 mit der Konstruktion 2 gelenkig verbunden sind. Der Rahmen 9 ist dem einen Ende eines hydraulischen Zylinders 18 angelenkt, dessen anderes Ende in einer weiter nicht wiedergegebenen Weise der Konstruktion 2 angelenkt ist.

Das Verschieben des Pfahls 1 in seiner Längsrichtung in bezug auf die Konstruktion 2 erfolgt mittels der hydraulischen Zylinder 6, die einerseits über die Jocheh an Stifte aus dem Pfahl 1 gekuppelt werden können und andererseits über den Rahmen 7 und die Gelenkstangen 11 mit der Konstruktion 2 verbunden sind. Dadurch, dass die beiden Joche h abwechselnd an den Pfahl 1 gekuppelt werden und die hydraulischen Zylinder 6 dementsprechend betätigt werden, kann der Pfahl in einer kontinuierlichen Bewegung in bezug auf die Konstruktion 2 verschoben werden.

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Für das in Querrichtung in bezug auf die Konstruktion 2 Verschieben des Pfahls 1 kann auf Fig. 5 hingewiesen werden. Wird dabei angenommen, dass die Konstruktion 2 frei von einer sich unter dieser befindlichen Wasseroberfläche ist, wobei der Pfahl 1 mit dem Boden unter dieser Wasseroberfläche in Berührung ist, so wird, ausgehend von dem mit vollausgezogenen Linien wiedergegebenen Stand, durch das Einziehen des hydraulischen Zylinders 18 den mit Strich-Punktlinien wiedergegebenen Stand eingenommen. Die Konstruktion 2 wird daher in bezug auf den stillstehenden Pfahl 1 durch Schwenkung der Gelenkstangen 11 verschoben. Ist die Konstruktion 2 ein Baggerfahrzeug, so kann ein zweiter Pfahl vorhanden sein, der im Prinzip nur in seiner Längsrichtung verschiebbar zu sein braucht. Wahrend der Verschiebung der Konstruktion 2 soll dieser zweite Pfahl frei von dem Boden sein. Nach beendeter Verschiebung der Konstruktion wird der zweite Pfahl mit dem Boden in Berührung gebracht und der Pfahl 1 hochgezogen. Dann kann durch Ausschieben des hydraulischen Zylinders 18 der Pfahl 1 in bezug auf die Konstruktion 2 verschoben werden bis der Pfahl 1 sich wieder in seiner Ausgangsstellung befindet. Ist der zweite Pfahl auch mit einem Querverschiebungsmechanismus versehen, so ist eine kontinuierliche Verschiebung der Konstruktion 2 möglich.

Ist die Konstruktion 2 eine Arbeitsbühne, so sollen wenigstens fünf Pfähle vorhanden sein, die nach oben und nach unten bewegt werden können. Wenigstens drei von den fünf Pfählen sollen mit einem Querverschiebungsmechanismus versehen sein, um eine Laufbewegung der Arbeitsbühne zu ermöglichen. Die fünf vorhandenen Pfähle sollen dabei derart über die Arbeitsbühne verteilt sein, dass der Schwerpunkt davon sich immer innerhalb des Dreiecks befindet, das durch drei mit dem Boden in Berührung stehende Pfähle gebildet wird.

Eine Vergrösserung der Verschiebungsmöglichkeiten der obenbeschriebenen Konstruktion wird erhalten, wenn die Stabilisationsstangen 16 mit Mitteln zum Variieren -deren -Länge versehen sind. Diese Mittel können eine Spindel mit Ueberwurfmutter oder ein hydraulischer Zylinder sein. Durch diese Mittel kann eine Verschiebung quer zu der durch den hydraulischen Zylinder 18 durchgeführten Verschiebung bewirkt werden. Dadurch, dass man diese Bewegungen kombiniert und gleichzeitig erfolgen lässt, ist eine

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Verschiebung in jeder Richtung möglich.

Eine Vergr'össerung der maximalen Verschiebung, die mit dem hydraulischen Zylinder 18 bewerkstelligt werden kann, ist möglich, wenn man. den Abstand, betrachtet in Fig. 2, zwischen den Gelenken 13 grosser wählt als den zwischen den Gelenken 12, gleichfalls in Fig. 2 betrachtet. Dadurch, dass dann der Pfahl 1 einen fiktiven Drehpunkt über der Konstruktion 2 erhält und etwas kippen wird, wird die Schrittgrösse vergrössert. Su Gunsten des gekippten Pfahls werden darin jedoch zusätzliche Momente auftreten, so dass dies nur in besonderen !/Fällen anwendbar ist, z.B. bei verhältnismässig kurzen Pfahllängen.

Neben den oben beschriebenen Varianten der in der Zeichnung wiedergegebenen Konstruktion sind noch viele andere Aenderungen möglich, ohne dass der Rahmen der Erfindung überschritten wird. Dabei lässt sich denken an u.a. eine von vier abweichende Anzahl Gelenkstangen, einen anderen Längsverschiebungsmechanismus für den Pfahl, einen Pfahl mit einen von einem Rechteck abweichenden Querschnitt, eine geänderte Rahmenkonstruktion und ein direkt gelenkiges Kuppeln von zwei oder mehreren Stabilisationsstangen an den Rahmenkonstruktion.

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Patentanwälte Dipi.-lng. W. Sciierrmann Dr.-!ng. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar/. Webergasse 3- Postfach 348 6. August 1979 τe _efο π

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3. Verschiebungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstangen halbvegs der maximalen Querverschiebung zwischen Pfahl und stützbarer Konstruktion sich in Vertikalrichtung erstrecken.

k. Verschiebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstangen auf beiden Seiten mit Kugelgelenken versehen sind.

5. Verschiebungsvorrichtung nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stabilisationsstangen vorhanden sind, deren Enden gelenkig um Horizontalachsen senkrecht zu der Verschiebungsrichtung einerseits mit der Konstruktion und andererseits mit der Rahmenkonstruktion verbunden sind, wobei die Stabilisationsstangen, projiziert in einer Ebene senkrecht zu der Verschiebungsrichtung, einen Winkel einschliessen mit den Gelenkstangen, die in dieser Ebene parallel verlaufen.

6. Verschiebungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisationsstangen zwischen ihren Enden versehen sind mit einem Gelenk mit einer Achse parallel zur Verschiebungsrichtung und versehen sind mit Mitteln zum kontrollierten Variieren ihrer Lange,

7. Verschiebungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion aus einem oberen und einem unteren, den Pfahl umfassenden und führenden, rechteckigen Rahmen besteht, welche beiden Rahmen durch eine kastenförmige Konstruktion miteinander starr verbunden sind, wobei in der Nähe der Eckpunkte des oberen Rahmens vier Gelenkstangen befestigt sind, der Querverschiebungsmechanismus auf den unteren Rahmen angreift und der Längsverschiebungsmechanismus in der kastenförmigen Konstruktion untergebracht ist.

8. Verschiebungsvorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,

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dass zwei Stabilisationsstangen vorhanden sind_s von denen jeweils das der Rahmenkonstruktion angelenkte Ende starr mit jeweils einer Gelenkstange in der Nähe des oberen Rahmens verbunden ist, und war derart, dass die Achsen der beiden Stangen einander auf der Gelenkaehse der Gelenkstange mit dem Rahmen schneiden, wobei die beiden anderen Gelenkachsen der Stangen in Flucht liegen.

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