DE3205855A1

DE3205855A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen steuern des einrammens eines laenglichen bzw. verlaengerten teils in den boden

Info

Publication number: DE3205855A1
Application number: DE19823205855
Authority: DE
Inventors: Claude 4020 Liege Vanosmael
Original assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Current assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1982-09-09
Also published as: BR8200925A; CH646482A5; FR2500026A1; GB2093511B; HK100284A; FR2500026B1; PT74445B; AU546771B2; DK73282A; NZ199772A; AU8044482A; IT8219770A0; IT1190692B; FI820489L; GB2093511A; SE8200974L; PT74445A; YU37882A; CA1210600A; LU83951A1

Description

COMPÄGNIE INTERNATIONALE DES PIEUX ARMES 18.02.1982

FRANKIGNOUL _;' Br/4737

Rue Gretry, 196 P 2370 ho B-4020 Liege

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Steuern des Einrammens eines länglichen bzw. verlängerten Teils in den Boden

Die Erfindung betrifft und beschäftigt sich hauptsächlich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Ausführung eines automatischen Einrammens eines Teils, wie eines Pfahls, eines Spundpfahls oder dergleichen, in den Boden beispielsweise.

Rammvorrichtungen sind bekannt, die einen Pfahl oder einen Spundpfahl durch den freien Fall eines Rammbärs einrammen, der an einem auf einer Ramm-Seilwinde aufgewickelten Seil hängt. Bei diesen Vorrichtungen erfolgt die Steuerung für das Aufsteigen des Rammbärs und/oder der Auslösung des freien Falls des Rammbärs manuell. Daher haben derartige Vorrichtungen große Nachtelle, da die Bedienungsperson sehr aufmerksam die Bewegung des Rammbärs verfolgen muß, um die Effektivität des Falls desselben optimal zu gestalten, die eine Funktion der Geschwindigkeit und der Aufsteig-

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höhe deö 'Rammbärs sowie der Taktzeit der Arbeitsspiele · beim Rammen ist. Bei einer schnelleren Taktzeit beim Einrammen wird im allgemeinen die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson sehr schnell unzulänglich, was eine beträchtliche Verringerung der Leistungsfähigkeit der Ramme mit sich bringt.

Die Erfindung zielt darauf ab, alle diese Schwierigkeiten zu überwinden und schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Steuern der Hochsteigbewegung des Rammbärs sowie der Auslösung des freien Falls desselben vor. Bei der Erfindung ist jeglicher Eingriff einer Bedienungsperson ausgeschaltet, so daß die Effektivität des Falls des Rammbärs in optimaler Weise genutzt werden kann und zwar sowohl hinsichtlich der Taktzeiten beim Rammen als auch der Zeitdauer des Rammens.

Ein Verfahren zum Einrammen eines länglichen bzw. eines verlängerten Teils, wie eines Pfahls, eines Spundpfahls oder dergleichen, in den Boden beispielsweise mit Hilfe einer Rammvorrichtung/ bei der der Rammbär einen freien Fall ausführt, wie bei einer Pfahlramme oder dergleichen, bei dem

- der Rammbär auf das einzurammende Teil im freien Fall fallengelassen wird,

- der Rammbär auf eine vorbestimmte regelbare Höhe

bezüglich des einzurammenden Teils wieder hochsteigt, und

- diese Vorgänge wiederholt werden,

zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß die „ρ- Auslösung des freien Falls des Rammbärs und das Hochsteigen des Rammbärs automatisch dadurch gesteuert werden, daß jeweils die vorbestimmte Höhe beim Hochsteigen des Rammbärs und sein AuftreffZeitpunkt auf dem einzurammenden Teil erfaßt werden.

Gemäß ei'nem weiteren Merkmal nach der Erfindung steuert die Ermittlung des AuftreffZeitpunktes des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil das Einholen des Hängeseils mit einer Einholkraft für das Seil, die wenigstens etwa gleich groß wie das Gewicht des Rammbärs ist, wobei die Auslösung des Aufsteigvorganges des Rammbärs durch die Ermittlung des Zeitpunktes gesteuert wird, an dem sich der Rammbär auf dem einzurammenden Teil nicht bewegt.

Auf diese Weise hält man das Hängeseil im etwa gespannten Zustand, nachdem der Rammbär in Berührung mit dem einzurammenden Teil gekommen ist, ohne auf denselben eine Kraft auszuüben, die versucht, den Rammbär wieder hochzubewegen. Folglich wird nahezu die gesamte Bewegungsenergie, die der Rammbär zum AuftreffZeitpunkt auf dem einzurammenden Teil hat, auf dieses Teil übertragen.

Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens mit einer Ramme oder einer Pfahlramme, die ein Gestell, einen Rammast und einen Rammbär aufweist, der an einem Seil hängt, das um eine Ramm-Seilwinde läuft, die unter Zwischenschaltung von Ein- und Auskuppeleinrichtungen mit einer Antriebseinrichtung, wie Elektromotore, Thermomotore, Hydraulikmotore, Pneumatikmotore oder dergleichen verbunden ist, die sich dadurch auszeichnet, daß die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung für den Auftreffzeitpunkt des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil und eine Ermittlungseinrichtung für die Aufsteighöhe des Rammbärs aufweist, und daß diese Ermittlungseinrichtungen jeweils unter Zwischenschaltung einer Leistungssteuereinrichtung mit den Ein- und Auskuppeleinrichtungen für die Ramm-Seilwinde verbunden sind.

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Eine solche Vorrichtung ermöglicht einerseits/ daß das Einkuppeln der Ramm-Seilwinde zur Verbindung mit der Antriebseinrichtung erfolgt, wenn der Rammbär in Berührung mit dem einzurammenden Teil ist/ und daß andererseits das Auskuppeln der Ramm-Seilwinde für die Auslösung des freien Falls des Rammbärs erfolgt, wenn derselbe auf eine vorbestimmte Höhe in bezug zu dem einzurammenden Teil hochgestiegen ist. Daher wird das Rammen automatisch ohne den Eingriff einer Bedienungsperson gesteuert.

Gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung weist die Ermittlungseinrichtung für den AuftreffZeitpunkt des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil einen Belastungsmeßfühler auf, der die über das Hängeseil auf den Rammbär an einer Führungsseilscheibe für das Seil ausgeübten Belastung mißt, wobei die Führungsseilscheibe an dem oberen Ende des Rammasts angebracht ist, und eine Analysiereinrichtung für Signaländerungen auf, die von der Ermittlungseinrichtung geliefert werden. Diese Analysierungseinrichtung für die Signaländerungen besteht aus einer Analysierungseinrichtung für das Signal und einer Steuerungseinrichtung für die Einkupplungseinrichtung der Ramm-Seilwinde.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Ermittlungseinrichtung für den Auftreffzeitpunkt Positionsdetektoren, Geschwindigkeitsdetektoren oder Beschleunigungsdetektoren für den Rammbär im Verlauf seines freien Falls und eine Analysierungseinrichtung für die Signalwerte auf, die von diesen Detektoren geliefert werden. Diese Vorrichtung enthält eine Analysierungseinrichtung für das Signal und eine Steuerungseinrichtung für die Einkupplungseinrichtung der Ramm-Seilwinde.

Gemäß einem anderen Merkmal nach der Erfindung weist die Ermittlungseinrichtung für den AuftreffZeitpunkt

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des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil einen akustischen Detektor und eine Analysierungseinrichtung für die vom Detektor gelieferten Signale auf,. wobei die Analysierungseinrichtung analog wie vorstehend angegeben ausgebildet ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Ermittlungseinrichtung für die Aufsteighöhe des Rammbärs einen Meßfühler für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde und eine Analysierungs- und Vergleichseinrichtung für die vom Fühler gelieferten Signale mit einem vorbestimmten und regelbaren Wert auf, der einer vorbestimmten Aufsteighöhe des Rammbärs entspricht.

Diese Analysierungs- und Vergleichseinrichtung enthält eine Analysierungs- und Vergleichseinrichtung für das Signal und eine Steuereinrichtung für die Auskuppeleinrichtung der Ramm-Seilwinde.

Vorzugsweise weist der Fühler für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde feste Markierungen auf der Ramm-Seilwinde auf, die etwa regelmäßig auf einem Kreis verteilt angeordnet sind, einen Detektor, der bei jedem Durchgang einer der Markierungen an ."wenigstens einer festen Markierung ein Signal erzeugt, und einen Summierzähler für diese Signale.

Gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung weisen

die Analysierungseinrichtungen für die von den Verschleiß t\

^w denen Detektoren gelieferten Signale zweckmäßigerweise eine Gruppe von elektronischen Schaltkreisen auf.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung für den Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs in Berührung mit dem einzurammenden Teil auf, wobei diese Einrichtung unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung mit der Ein- und Auskuppeleinrichtung verbunden

ist. Die' Einkuppe!einrichtung weist eine erste Stellung, die sogenannte "Voreinkuppelstellung" auf/ um eine Antriebskraft auf die Ramm-Seilwinde zu übertragen, die wenigstens etwa gleich groß wie das Gewicht des Rammbärs ist, und eine zweite Stellung, die sogenannte "Einkuppelstellung", um eine Antriebskraft auf die Ramm-Seilwinde zu übertragen, mittels der der Rammbär wieder angehoben wird.

Die Ermittlungseinrichtung für den AuftreffZeitpunkt des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil liefert entsprechend diesem Auftreff Zeitpunkt ein·" Signal, das an der Leistungssteuereinrichtung anliegt, um die Einkuppeleinrichtung von ihrer Auskuppelstellung in die erste Voreinkuppelstellung zu überführen. Die Ermittlungseinrichtung für den Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs auf dem einzurammenden Teil liefert entsprechend diesem Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit ein Signal, das an der Leistungssteuereinrichtung an-.liegt, um die Einkuppeleinrichtung von ihrer ersten Voreinkuppelstellung in ihre zweite Einkuppelstellung zu überführen.

Zweckmäßigerweise wird die Ermittlungseinrichtung für den Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs von der Ermittlungseinrichtung für die Aufsteighöhe des Rammbärs gebildet. Dieses von dieser Einrichtung gelieferte Signal wird mit Hilfe der Signalanalysierungs-

einrichtung analysiert, um den Zeitpunkt mit der Drehgeschwindigkeit der Ramm-Seilwinde von Null zu ermitteln, und an die Leistungssteuereinrichtung ein entsprechendes Signal abzugeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 ' eine schematische Ansicht einer Ramme mit einer Vorrichtung zum automatischen Steuern des Rammens nach der Erfindung,

Figur 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der vom Kabel auf die Seilscheibe ausgeübte Belastung während des Rammvorgangs als Funktion der Zeit, und

Figur 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Ablauf- und Hochlaufgeschwindigkeit des Seils auf die Seilscheibe während des Rammvorgangs als Funktion der Zeit.

Nach Figur 1 weist eine Ramme 1 für ein längliches Element bzw. ein Verlängerungsteil 2, wie einen Pfahl, einen Spundpfahl oder dergleichen, der in den Boden 3 einzurammen ist, auf übliche Weise ein Gestell 4 mit einem Rammast 5 auf, an dessen oberem Ende eine Führungsseilscheibe 6 angebracht ist. Ferner weist diese Ramme einen Rammbär 7 auf, der an ein Seil 8 angehängt ist, das von der Seilscheibe 6 geführt ist, und das sich auf eine Ramm-Seilwinde 9 aufwickelt. Diese Ramm-Seilwinde 9 ist auf dem Gestell 4 der Ramme 1 befestigt und weist eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), wie eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung auf. Nach der Erfindung wird die Verbindung zwischen der Ramm-Seilwinde und der Antriebseinrichtung durch schematisch angedeutete Ein- und Auskuppeleinrichtungen 11 gesteuert, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung von einer Anordnung von hydraulischen Hubeinrichtungen gebildet wird. Ferner werden die Einkuppel- und Auskuppeleinrichtungen 11 von einer an sich bekannten hydraulischen Leistungssteuereinrichtung 10 gesteuert und betätigt, die wie schematisch angedeutet, einen Verteiler TOa, eine Pumpe 10b und einen Druckmittelvorratsbehälter 10c aufweist. Die ver-

schiedenen Verbindungsleitungen zwischen den Bauelementen 11, 10a/ 10b, 10c, die in starken Linien dargestellt sind, stellen hydraulische Verbindungsleitungen dar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Ramme 1 mit einer Einrichtung zur automatischen Steuerung des Einrammens des Pfahls 2 in den Boden 3 versehen. Diese Vorrichtung zum automatischen Steuern weist einen Belastungsmeßfühler 12 auf, der die von dem Seil 8 auf die Seilscheibe 6 ausgeübte Belastung erfaßt. Dieser Belastungsmeßfühler 12 ist mit einer Signalanalysierungseinrichtung 13 verbunden, die das von dem Belastungsmeßfühler 12 abgegebene Signal analysiert bzw. verarbeitet.

Ferner sind nach der Erfindung mehrere Markierungen 14 auf der Ramm-Seilwinde fest angebracht, die etwa gleichmäßig auf einem Kreis verteilt angeordnet sind. Während der Drehbewegung der Ramm-Seilwinde 9 gehen diese Markierungen an zwei festen Erfassungseinrichtungen 15a, 15b vorbei, die im Zusammenwirken eine Ermittlungseinrichtung 15 für die Bewegungsrichtung und die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde bilden. In Wirklichkeit wird jeder Vorbeigang einer Markierung an den Erfassungseinrichtungen 15a, 15b erfaßt und mit Hilfe einer .'Impuls zähleinrichtung auf summiert. Das so erhaltene Signal wird dann zur Signalanalysierungs-

°0 einrichtung 13 übertragen. Die Signalanalysierungseinrichtung 13 verarbeitet die vom Belastungsmeßfühler 12 und der Ermittlungseinrichtung 15 abgegebenen Signale und liefert ein Steuersignal, mittels dem die Leistungssteuereinrichtung 10 die Ein- und Auskuppeleinrichtung 11 der Ramm-Seilwinde 9 betätigt. Die dünnen Linien stellen zur Verdeutlichung die Verbindungen zwischen den Fühlern 12, 15b, 15a, der Signalanalysierungseinrichtung 13 und der Leistungssteuereinrichtung 10 dar,

wobei hierdurch die Signalübertragungsleitungen zwischen diesen Bauelementen verdeutlicht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind diese Verbindungen elektrische Verbindungsleitungen.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 wird die Arbeitsweise der Vorrichtung zum automatischen Steuern des Einrammens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung erläutert.

In Figur 2 sind schematisch die Belastungswerte angedeutet, die von dem Seil 8 auf die Seilscheibe 6 ausgeübt", und von dem Belastungsmeßfühler 12 während zwei Rammzyklen erfaßt werden. Dieses Signal wird analysiert, .um den AuftreffZeitpunkt des Rammbärs 7 auf dem Pfahl 2 zu ermitteln. Diese Analysierung wird mit Hilfe der Signalanalysierungseinrichtung 13 bei der Erfindung vorgenommen. Im Verlauf des Kurvenzuges, dargestellt durch die Punkte a, b, c, d, e, f, g, b¹ erkennt man, daß während des Zeitraums a-b das Signal etwa konstant ist und einem ansteigenden Belastungswert entspricht, der auf die Seilscheibe 6 ausgeübt wird. Dieser Zeitraum entspricht dem Wiederaufsteigen bzw. dem Einholen des Rammbärs, wenn die Ramm-Seilwinde 9 arbeitet und die Antriebseinrichtung für diese Ramm-Seilwinde 9 eingekuppelt ist. Zum Zeitpunkt b tritt ein plötzlicher Belastungsabfall auf. Der Zeitraum b-c entspricht der Auslösung des freien Falls des Rammbärs» Anschließend

tritt eine merkliche Stabilisierung der Belastung im Zeitraum c-d und darauf eine weitere Belastungsabnahme zum Punkt d auf. Diese nochmalige Abnahme entspricht dem AuftreffZeitpunkt des Rammbärs 7 auf dem Pfahl Zu diesem Zeitpunkt setzt das Seil 8 aufgrund seiner Trägheit seine Ablaufbewegung fort und erzeugt eine erhebliche Schlaffung des Seils 8, wodurch die auf die Seilscheibe 6 ausgeübte Belastung verringert wird. Die Signalanalysierungseinrichtung 13, die gemäß einer be-

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vorzugten Ausführungsform nach der Erfindung von elektronischen Schaltungen gebildet wird, weist eine Signalanalysierungseinrichtung für die vom Belastungsmeßfühler gelieferten und in Figur 2 gezeigten Signale und eine Steuereinrichtung zum Auslösen der Leistungssteuereinrichtung 10 für die Einkuppeleinrichtung 11 auf. Die zuvor beschriebene Signalanalysierungseinrichtung 13 ermittelt die Belastungsabnahme bis zum Erreichen des Punktes d und löst zu diesem Zeitpunkt die Steuereinrichtung zum Auslösen des Leistungssteuereinrichtung 10 für die Einkuppeleinrichtung 11 aus. Der Kurventeil e-f entspricht etwa dem Hochlaufvorgang des schlaffen Teils des Seils 8. Anschließend nimmt die Belastung von f bis g stark zu, was dem Wiederaufsteigen des Rammbärs 7 entspricht. Der Kurventeil g bis b¹ entspricht dem Aufsteigen des Rammbärs 7 zu einer vorbestimmten Höhe.

Ferneroentspricht bei der Erfindung der Beginn bzw. das Auslösen' des freien Falls des Rammbärs 7 etwa dem Punkt b oder b¹ beim Kurvenzug in Figur 2. Dieser Vorgang wird in Abhängigkeit von einem Signal gesteuert/ das von der Ermittlungseinrichtung 15 geliefert und von der Signalanalysierungseinrichtung 13 empfangen wird. Die von der Ermittlungseinrichtung 15 aufsummierte Impulsanzahl entspricht der Anzahl von. Vorbeigängen der Markierungen 14 an den Ermittlungseinrichtungen bzw. Detektoren 15a, 15b und somit der Länge des Seils

"0 8, die auf die Ramm-Seilwinde 9 aufgewickelt wird. Auch entspricht diese Größe der Aufsteighöhe des Rammbärs 7, bezogen auf den Pfahl 2. Diese Impulsanzahl wird analysiert und in einer Analysierungs- und Vergleichseinrichtung der Signalanalysierungseinrichtung 13 mit einem vorbestimmten regelbaren Wert verglichen, der einer vorbestimmten Aufsteighöhe des Rammbärs 7 entspricht. Hieraus ist ersichtlich, daß die Analysierungs- und Vergleichungseinrichtung die Steuereinrich-

tung zur 'Auslösung der Leistungssteuereinrichtung 10 für die Auskupplungseinrichtung 11 der Ramm-Seilwinde 9 und deren Antriebseinrichtung auslöst/ wenn die Impulsanzahl diesen vorbestimmten Wert erreicht, wobei die Antriebseinrichtung automatisch den Antrieb beim freien Fall des Rammbärs 7 vornimmt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht auch die automatische Steuerung der Aufsteigbewegung des Rammbärs 7 auf eine vorbestimmte Höhe und des freien Falls desselben, in dem sowohl der AuftreffZeitpunkt des Rammbärs 7 auf den Pfahl 2 als auch die Aufsteighöhe desselben ermittelt werden. Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung gestatten daher die Verwendung einer Ramme mit optimaler Effektivität unter Ausnutzung des Falls des Rammbärs in der Form, daß die Taktzeiten für die Rammvorgänge unabhängig von der Erfahrung und der Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson ausgeführt werden, da jede manuelle Steuerung der Bewegung des Rammbärs 7 unterbunden wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist die Auskupplungseinrichtung 11 eine Auskupplungsstellung und zwei Einkupplurigsstellungen auf: eine erste Stellung/ die sogenannte "Voreinkupplungsstellung" überträgt auf die Ramm-Seilwinde 9 eine Antriebskraft, die wenigstens etwa gleich dem Gewicht des Rammbärs 7 ist; in einer zweiten Stel-

lung_# die sogenannte "Einkupplungsstellung", überträgt die Einkupplungseinrichtung 11 auf die Ramm-Seilwinde 9 eine Antriebskraft, die ein Einholen des Rammbärs 7 ermöglicht.

Bei dieser Ausführungs'form ermöglicht die Ermittlungseinrichtung 15 für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde 9 in vorteilhafter Weise einerseits die Ermittlung der Aufsteighöhe des Rammbärs 7 und andererseits

die Ermittlung des Zeitpunkts, wenn der Rammbär 7 sich auf dem einzurammenden Teil 2 nicht bewegt.

Unter Bezugnahme auf Figur 3 ist die Arbeitsweise dieser Vorrichtung zum automatischen Steuern des Einrammens gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung näher erläutert.

Die Kurve in durchgezogenen Linien stellt die Änderung der Ablaufgeschwindigkeit Ve und der Hochlaufgeschwindigkeit Vd des Seils auf die Ramm-Seilwinde 9 als Zeitfunktion während eines Ramm-Arbeitsspiels dar. Die in unterbrochenen Linien gezeigte Kurve entspricht den Änderungen der Ablaufgeschwindigkeit Vd und der Hochlaufgeschwindigkeit Ve des Seils 8 während des Arbeitsspiels des folgenden Rammvorgangs, das im wesentlichen mit dem Kurvenzug den durchgezogenen Linien entspricht.

Das Ramm-Arbeitsspiel bei dieser Ausführungsform läuft wie folgt ab:

am Punkt a ist der Rammbär auf eine Höhe hochgestiegen, die der vorbestimmten Höhe entspricht, die Ramm-Seilwinde ist ausgekuppelt, um den freien Pail des Ranunbärs im Bereich I zu ermöglichen, die Ablaufgeschwindigkeit des Seils wird durch den Kurvenabschnitt a-b

dargestellt.
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Zum Zeitpunkt des Auftreffens des Rammbärs 7 auf dem einzurammenden Teil 2, der durch den Belastungsmeßfühler 12 nach der Erfindung erfaßt wird, durchläuft die Einkupplungseinrichtung 11 ihre erste Stellung,

die sogenannte "Voreinku'pplungsstellung", um die Ramm-Seilwinde 9 mit einer Antriebskraft anzutreiben, die wenigstens etwa gleich groß wie das Gewicht des Rammbärs 7 ist. In Figur 2 entspricht dieser Teil des

·

Arbeitszyklus dem Bereich II. Nunmehr wickelt sich das Seil um die Ramm-Seilwinde 9 auf, bis es noch nicht seinen gespannten Zustand erreicht, was dem Kurventeil b-c entspricht. Wenn diese auf das Seil 8 ausgeübte Hochlaufkraft nicht zum Hochziehen des Rammbärs 7 im gespannten Zustand des Seils ausreicht, wird das Seil von neuem ablaufen gelassen, so daß sich der Rammbär 7 als Folge hiervon nach unten bewegt (c-d).

Wenn etwa die gesamte, von dem Rammbär 7 während seines freien Falls verfügbare Bewegungsenergie auf den Pfahl 2 übertragen ist, kommt der Rammbär 7 auf dem oberen Ende des Pfahls 2 zum Stillstand, was in der Kurve mit dem Punkt d angedeutet ist. Nach der Erfindung wird dieser bewegungslose Zustand durch den Meßfühler 15 für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde 9 erfaßt, da das Seil 8 immer gespannt gehalten ist, sjolange sich die Einkuppeleinrichtung 11 in ihrer ersten Voreinkupplüngsstellung befindet.

Zu diesem Zeitpunkt, an dem von dem Meßfühler 15 ein Signal für eine Winkelbewegung von Null abgegeben wird, das von der Signalanalysierungseinrichtung 13 ermittelt wird, wird ein Steuersignal an die Leistungssteuereinrichtung für die Betätigung der Einkupplungseinrichtung 11 übertragen, um diese Einkupplungseinrichtung von ihrer ersten Voreinkupplungsstellung zu ihrer zweiten Einkupplungsstellung zu überführen, in der die auf die Ramm-Seilwinde 9 übertragene Antriebskraft ein Aufsteigen des Rammbärs 7 ermöglicht. Dieser Teil des Ramm—Arbeitsspiels ist in Figur 3 mit III bezeichnet und entspricht dem Kurvenabschnitt d-e-f.

Der Rammbär wird im Zusammenwirken mit dem Meßfühler 15 für die WinkeIbewegüng der Ramm-Seilwinde 9 auf eine vorbestimmte Höhe hochgezogen, die dem vorbestimmten Höhenwert entspricht, und. die Ramm-Seilwinde 9 wird ausgekuppelt, um ein neues Ramm-Arbeitsspiel

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zu beginnen.

Bei dieser Ausführungsform ist die über das Seil 8 auf den Rammbär 7 ausgeübte Kraft nach seinem Auftreffen auf das einzurammende Teil 2 relativ gering, um auf einfache Weise das Seil 8 im gespannten Zustand zu halten und um hierdurch etwa die gesamte während des Falls des Rammbärs 7 verfügbare Bewegungsenergie auf das einzurammende Teil 2 zu übertragen.

Die Verfahrensweisen nach der Erfindung ermöglichen daher die automatische Steuerung des Einrammens eines einzurammenden Teils, wobei auch die Effektivität des Rammvorgangs verbessert wird.

Selbstverständlich können bei der Erfindung jegliche Einrichtungen verwendet werden, die die automatische Ermittlung des AuftreffZeitpunktes des Rammbärs 7 auf den Pfahl 2 ermöglichen, so daß automatisch das Aufsteigen des Rammbärs gesteuert wird. Beispielsweise kommen als Ermittlungseinrichtungen für den Auftreff— Zeitpunkt Positionsdetektoren, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsdetektoren für den Rammbär 7 in Betracht, die während des freien Falls desselben ausgelöst werden, oder auch ein akustischer Meßfühler. Alle diese Detektoren bzw. Meßfühler geben ein Signal ab, das eine Intensitätsänderung in Abhängigkeit von dem Auftreff Zeitpunkt des Rammbärs auf den Pfahl 2 darstellt.

° Diese Änderung wird in einer Signalanalysierungseinrichtung 13 ermittelt, um die Leistungssteuereinrichtung für die Betätigung der Einkupplungseinrichtung der Ramm-Seilwinde zu beaufschlagen.

Andererseits ist auch die Ermittlungseinrichtung 15 für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde nur als Beispiel angegeben.

Somit sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Antriebseinrichtungen, verschiedene Einrichtungen für das Einkuppeln und Auskuppeln und verschiedene Einrichtungen für die Leistungssteuereinrichtung, die für die Ein- und Auskupplüngseinrichtung bestimmt ist, verwendbar und wählbar.

Claims

ί ATt '.'T JOCHENPAGENBERG dbjub il„h*p^d WOLFGANG A. DOST lh UDO W. ALTENBURG ü.PL -PHVS- POSTFACH 66 06 ?0, 8000 MJ-MCHfN GALILEIPLATZ1. 6000 MUMCh=N TELEFON (0 89, 9S 03 61 TELEX {05) 22 1°; paa d CABLE: PAD3ÜRO MÜNCHEN Datum 18. Februar 1982 Br/4737 P 2370 Patentansprüche

1. Verfahren zum Einrammen eines länglichen bzw. eines verlängerten Teils, wie eines Pfahls, eines Spundpfahls oder dergleichen, in den Boden beispielsweise mit Hilfe einer Rammvorrichtung/ bei der der Rammbär einen freien Fall ausführt, wie bei einer Pfahlramme oder dergleichen, bei dem

- der "Rammbär auf das einzurammende Teil im freien Fall fallengelassen wird,

- der Rammbär auf eine vorbestimmte regelbare 10

Höhe bezüglich des einzurammenden Teils wieder

hochsteigt, und

- diese Vorgänge wiederholt werden,

dadurch gekennz eichnet, daß die Auslösung des freien Falls des Rammbärs und das Hochsteigen des Rammbärs automatisch dadurch gesteuert werden, daß jeweils die vorbestimmte Höhe

beim Hochsteigen des Rammbärs und sein Auftreffzeitpunkt auf dem einzurammenden Teil erfaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Auslösung des Hochsteigens des Rammbärs dadurch gesteuert wird, daß der Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem sich der Rammbär auf dem einzurammenden Teil nicht bewegt, und daß die Ermittlung des Auftreffzeitpunktes des Hanmibärs auf el ein einzurammenden Teil das Einholen bzw. Hochlaufen des Seils, an dem der Rammbär hängt, derart steuert , daß auf das Seil eine Einholkraft einwirkt, die wenigstens etwa gleich dem Gewicht des Rammbärs ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Ramme oder einer Pfahlramme, die ein Gestell, einen Rammast und einen Rammbär aufweist, der an einem Seil hängt, das um eine Ramm-Seilwinde läuft, die unter Zwischenschaltung von Ein- und Auskuppeleinrichtungen mit einer Antriebseinrichtung,wie Elektromotore, Thermomotore, Hydraulikmotore, Pneumatikmotore oder dergleichen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Ermittlungseinrichtung (12) für den AuftreffZeitpunkt des Rammbärs (7) auf dem einzurammenden Teil (2)

und eine Ermittlungseinrichtung (14, 15a, 15b) für die Aufsteighöhe des Rammbärs (7) aufweist, und daß diese Ermittlungseinrichtungen jeweils unter Zwischenschaltung einer Leistungssteuereinrichtung (10) mit den Ein- und Auskuppeleinrichtungen (11) für die Ramm-Seilwinde (9) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß er eine Ermittlungseinrichtung (12) für den Zeitpunkt aufweist, an dem sich der Rammbär (7) auf dem einzurammenden Teil (2) nicht bewegt, daß die Ermittlungseinrichtung (12) entsprechend dem Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs ein Signal abgibt/ um unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung (10) die Betätigung der Ein- und Auskuppeleinrichtung (11) zu steuern, daß die Ein- und Auskuppeleinrichtung

(11) eine erste Stellung, die sogenannte "Voreinkuppelstellung" aufweist, um eine Antriebskraft auf die Ramm-Seilwinde (9) zu übertragen, die wenigstens etwa gleich dem Gewicht des Rammbärs (7) ist, und eine zweite Stellung, die sogenannte "Einkuppelstellung" aufweist, um auf die Ramm-Seilwinde (9) eine Antriebskraft zu übertragen, mit

der der Rammbär (7) hochsteigt bzw. hochläuft. 20

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung

(12) für den AuftreffZeitpunkt des Rammbärs (7) auf dem einzurammenden Teil (2) entsprechend dem AuftreffZeitpunkt ein Signal liefert, das an der Leistungssteuerungseinrichtung (10) anliegt, um die Ein- und Auskuppeleinrichtung (11) von der Auskuppelstellung in ihre sogenannte Voreinkuppelstel- lung zu überführen, und daß die Ermittlungsein-

richtung für die Bewegungslosigkeit des Rammbärs

(7) auf dem einzurammenden Teil (2) entsprechend dem Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit ein Signal liefert, das an der Leistungssteuereinrichtung anliegt, um die Ein- und Auskuppeleinrichtung (11)

von ihrer Voreinkuppelsteilung in ihre zweite, die sogenannte Einkuppelstellung zu überführen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die Ermittlungseinrichtung für den Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs (7) von der Ermittlungseinrichtung für die Aufsteighöhe des Rammbärs (7) gebildet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, " mit einer Führungsseilscheibe für das Seil, die am oberen Ende des Rammasts befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung für den Auftreffzeitpunkt einen Belastungsmeßfühler (12) aufweist, der die über das Kabel auf die Seilscheibe ausgeübte Belastung erfaßt und daß eine Signalanalysierungseinrichtung für die Schwankungen des von dem Belastungsmeßfühler gelieferten Signals vorgesehen ist, die eine Analysiereinrichtung für das Signal und eine Steuereinrichtung enthält, die mit der Einkuppeleinrichtung (11) für die Ramm-Seilwinde (9) unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung (10) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung für den Auftreffzeitpunkt einen Detektor für die Position, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung des Rammbärs (7) im Verlauf seines freien Falls und eine Analysiereinrichtung für die von den Detektoren gelieferten Signalwerte aufweist, die eine Analysierungseinrichtung für das Signal und eine Steuereinrichtung enthält, die mit der Einkuppeleinrichtung (11) für ° die Ramm-Seilwinde unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung (10) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche S bis 6, oder 8₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung für den AuftreffZeitpunkt einen akustischen Detektor und eine Analysiereinrichtung für das vom Detektor gelieferte Signal aufweist/ und daß die Analysiereinrichtung eine Analysiereinrichtung für das Signal und eine Steuereinrichtung enthält/ die mit der Einkuppeleinrichtung unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung (10) verbunden ist. ·

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung für die Aufsteighöhe des Rammbärs (7) einen Fühler für die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde (9) und eine Analysier- und Vergleichseinrichtung für das von dem Fühler gelieferte Signal mit einem regelbaren vorbestimmten Wert aufweist, der einer vorbestimmten Aufsteighöhe des Rammbärs (7) entspricht, und daß die Analysier- und Vergleichseinrichtung eine Analysiereinrichtung für das Signal und eine Steuereinrichtung enthält, die mit der Einkuppeleinrichtung für die Ramm-Seilwinde (9) unter Zwischenschaltung der Leistungssteuereinrichtung (10) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler für die Winkel- bewegung der Ramm-Seilwinde (9) Markierungen (14) aufweist, die auf der Ramm-Seilwinde etwa regelmäßig auf einem Kreis verteilt angeordnet sind, und einen Detektor (15a, 15b), der bei jedem Durchgang der Markierungen (14) an wenigstens einem festen Zeichen und einem Geber für diese Signale ein Signal abgibt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4₇ 5, 6, • und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung für den Zeitpunkt der Bewegungslosigkeit des Rammbärs (7) auf dem einzurammenden Element (2) die Fühler (15, 14) die Winkelbewegung der Ramm-Seilwinde (9) und eine Analysiereinrichtung (13) für die abgegebenen Signale aufweist, die ein Signal liefert, wenn die Ramm-Seilwinde (9) eine Drehgeschwindigkeit von Null hat, oder sich der Rammbär (7) nicht bewegt.

13..Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiereinrichtung (13) eine Gruppe von elektronischen Schaltungen ist.