DE4115907A1

DE4115907A1 - Cable plough for laying cables underground - has cutting wheel lowerable to cut ground before plough blade acts

Info

Publication number: DE4115907A1
Application number: DE19914115907
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kunze; Klaus Ing Grad Pichler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-11-19

Abstract

The plough (1) includes function units, e.g. for ploughing, laying and guiding the cable, for moving underground. A support frame has two long supports to hold all the function units. These long supports have extensions regions for ataching to the movement equipment adjustable according the location conditions. A lowerable cutting wheel (6) has a vibration device (13) and is provided before the ploughing blade (9). The wheel is lowered by a lowering device including a frame (16) controlled by a hydraulic cylinder (18). The cylinder (18) acts on the frame so that the cutting wheel moves vertically relative to it. USE - Esp. for laying cables on sea-bed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelpflug zum Verlegen von Kabeln im Erdreich, insbesondere im Grundbereich von Gewässern mit Funktionseinheiten wie Pflug-, Verlege- und Kabelführungsvor richtungen und Einrichtungen zum Bewegen auf dem Untergrund, wobei ein Stützrahmen mit zwei Längsträgern zur Aufnahme aller Funktionseinheiten vorgesehen ist, die Längsträger des Stütz rahmens Ansatzbereiche zur Befestigung von Bewegungseinrichtun gen aufweisen, wobei die Bewegungseinrichtungen der Beschaffen heit des Einsatzortes entsprechend anpaßbar sind, nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 40 23 762.1).The invention relates to a cable plow for laying cables in the ground, especially in the basic area of water with Functional units such as plow, laying and cable routing directions and devices for moving on the ground, a support frame with two side members to accommodate all Functional units are provided, the side members of the support frame attachment areas for attaching movement devices have gene, the movement of the procurement are adaptable according to the place of use, according to patent .. .. ... (patent application P 40 23 762.1).

Kabel für Nachrichten- und Energieübertragung werden sowohl an Land und zumindest im küstennahen Bereich eines Gewässers in unterschiedlicher Tiefe in den Boden eingepflügt. Bei Felsge stein wird der Boden mit einem Fräsrad aufgefräst und das Ka bel durch das nachfolgend in diesem Schlitz geführte Pflug schwert in den Schlitz eingelegt. Die dabei verwendeten Fräsräder sind an ihrem äußeren Umfang mit runden, hartmetall bestückten Meißeln, sogenannten Bits besetzt und werden bei spielsweise auch von einem Motor in drehende, gleichförmige Bewegung versetzt. Die Bits sind dabei regelmäßig verteilt angeordnet, um über die gesamte Schlitzbreite einen möglichst glatten Schnitt zu erzielen. Ein derartiger Kabelpflug ist aus Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 40 23 762.1) bekannt.Cables for communication and power transmission are both on Country and at least near the coast of a body of water in plowed into the ground at different depths. At Felsge stone, the ground is milled with a milling wheel and the Ka bel by the plow subsequently guided in this slot sword inserted into the slot. The used here Cutter wheels have round, hard metal on their outer circumference equipped chisels, so-called bits, and are used for for example, from a motor to rotating, uniform Moves. The bits are distributed regularly arranged to be as possible over the entire slot width to achieve a smooth cut. Such a cable plow is from patent .. .. ... (patent application P 40 23 762.1) known.

Aufgabe der Erfindung ist, die Wirkungsweise des Fräsrades zu verbessern. Die gestellte Aufgabe wird mit Hilfe eines Kabel pfluges der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß ein vor dem Pflugschwert absenkbares Fräsrad mit einer Vibrations einrichtung versehen ist.The object of the invention is to the mode of operation of the milling wheel improve. The task is accomplished with the help of a cable plows of the type described solved in that a Milling wheel that can be lowered in front of the plow sword with a vibration is provided.

Die Wirkung des Fräsrades gemäß der Erfindung ist ähnlich der Wirkung einer Schlagbohrmaschine beim Lochbohren in Felsgestein oder Beton. Zur Erzeugung einer Schlagbewegung der Rundschaft meißel wird jedoch das gesamte Fräsrad durch eine Vibrations einrichtung in eine vertikale Schwingbewegung versetzt. Das Fräsrad ist hierbei von dem Absenkrahmen und dem Antriebsmotor durch Schwingelemente, zum Beispiel durch sogenannte Schwing metalle, getrennt. Auf diese Weise wird Übertragung der Vi brationen auf den Absenkrahmen weitgehend bedämpft.The effect of the cutting wheel according to the invention is similar to that Effect of a hammer drill when drilling holes in rock or concrete. To generate a striking movement of the round shaft However, the entire cutting wheel is chiseled by a vibration device set in a vertical swinging movement. The Milling wheel is from the lowering frame and the drive motor by vibrating elements, for example by so-called vibrations metals, separated. In this way, transmission of Vi largely dampened on the lowering frame.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei Figuren näher beschrieben.The invention will be explained in more detail below with the aid of three figures described.

Fig. 1 zeigt einen Kabelpflug mit eingsetztem Fräsrad. Fig. 1 shows a cable plow with an inserted milling wheel.

Fig. 2 zeigt den Aufriß des Fräsrades mit Absenkrahmen und Vibrationseinrichtung. Fig. 2 shows the elevation of the milling wheel with lowering frame and vibration device.

Fig. 3 zeigt das Fräsrad in Draufsicht. Fig. 3 shows the milling wheel in plan view.

Die Fig. 1 zeigt einen Kabelpflug 1, zum Beispiel mit flutba ren Schwimmkörpern 8, der an einer Zugöse in Richtung des Pfei les 9 von einem Zugaggregat fortbewegt werden kann. Bei Ver wendung als Unterwasserpflug wird er von einem Schiff aus am Gewässergrund entlanggezogen. Der Kabelpflug 1 enthält alle für den Verlegevorgang notwendigen und an sich bekannten Mechanis men, die hier in der Darstellung durch einen Kasten 5 symbol isiert sind. Der Kabelpflug 1 enthält außerdem ein Pflug schwert 2 mit einer Kabelverlegevorrichtung, in der das zu verlegende Kabel 4 über einen Einführungstrichter 3 zugeführt wird. Durch das Pflugschwert 2 wird im allgemeinen der Verle gegraben 10 gebildet, in den das Kabel 4 eingelegt wird. Zur Verbesserung ist bereits vorgesehen, daß vor dem Pflugschwert 2 ein Fräsrad 6 angeordnet wird, das bei Bedarf vor dem Pflug schwert 3 abgesenkt werden kann. Mit diesem Fräsrad 6 wird in den Untergrund eine entsprechend breite Nut gefräst, in die das nachfolgende Pflugschwert 2 einläuft. Gemäß der Erfindung wird nun die Wirkungsweise des Fräsrades 6 dadurch verbessert, daß eine Vibrationseinrichtung vorgesehen wird, durch die das angetriebene Fräsrad 6 zusätzlich in Vertikalschwingungen ver setzt wird, so daß die einzelnen auf dem Umfang angeordneten Meißel ähnlich wie Schlagbohrmaschinen wirken. Hinter dem Fräs rad 6 ist eine Spülvorrichtung 7 angeordnet, durch die das aus gefräste Material aus der Nut ausgespült wird. Fig. 1 shows a cable plow 1 , for example with flutba ren floating bodies 8 , which can be moved on a towing eye in the direction of Pfei les 9 by a traction unit. When used as an underwater plow, it is pulled along the bottom of the water from a ship. The cable plow 1 contains all the mechanisms necessary for the laying process and known per se, which are symbolized here in the illustration by a box 5 . The cable plow 1 also contains a plow sword 2 with a cable laying device in which the cable 4 to be laid is fed via an insertion funnel 3 . The plow 10 , in which the cable 4 is inserted, is generally dug by the plow sword 2 . To improve it is already provided that a cutting wheel 6 is arranged in front of the plow sword 2 , the sword 3 can be lowered if necessary before the plow. With this milling wheel 6 , a correspondingly wide groove is milled into the ground, into which the following plow sword 2 runs. According to the invention, the mode of operation of the milling wheel 6 is now improved in that a vibration device is provided, through which the driven milling wheel 6 is additionally set in vertical vibrations, so that the individual chisels arranged on the circumference act similarly to impact drills. Behind the milling wheel 6 , a flushing device 7 is arranged, through which the milled material is rinsed out of the groove.

Die Fig. 2 verdeutlicht die Ausführung des Fräsrades 6 gemäß der Erfindung. So ist das Fräsrad 6 zwischen zwei Schen keln 12 eines U-förmigen Schwingrahmens gelagert. Auf dem kur zen Verbindungsschenkel des Schwingrahmens ist die Vibrations einrichtung 13 befestigt. Der U-förmige Schwingrahmen ist mit seinen Schenkeln 12 an jeder Seite mit vier Schwingelementen, zum Beispiel vier Schwingmetallen 24, im rechten Winkel mit dem Absenkrahmen 16 verbunden. Der Absenkrahmen 16 ist an ei nem Ende 17 drehbar gelagert und wird mit einem Hydrozylinder 18 in die Arbeits- und Ruhelage geschwenkt. Das Fräsrad 6 hat einen Zahnkranz 21 mit Innenverzahnung und ist im Eingriff mit dem Zahnkranz 20 des Motorritzels 19 des Antriebsmotors. Der Antriebsmotor 26 (siehe Fig. 3) ist auf dem Absenkrahmen 16 befestigt und sitzt mit seinem Mittelpunkt auf der Verbin dungslinie der beiden Zentren von Fräsrad 6 und dem Absenk rahmen 16. Auf der Innenseite des Absenkrahmens 16 sind an beiden Seiten zur vertikalen Schwingführung des Schwingrahmens mit seinen Schenkeln 12 insgesamt vier Winkel 15 mit entspre chenden Gleitbahnen 27 (siehe Fig. 3) angebracht.The Fig. 2 of the invention illustrates the embodiment of the cutting wheel 6 in accordance with. So the cutting wheel 6 between two legs 12 of a U-shaped swing frame is mounted. On the short connecting leg of the swing frame, the vibration device 13 is attached. The legs 12 of the U-shaped oscillating frame are connected to the lowering frame 16 at right angles with four oscillating elements, for example four oscillating metals 24 , on each side. The lowering frame 16 is rotatably mounted on egg nem 17 and is pivoted into the working and rest position with a hydraulic cylinder 18 . The milling wheel 6 has a ring gear 21 with internal teeth and is in engagement with the ring gear 20 of the motor pinion 19 of the drive motor. The drive motor 26 (see Fig. 3) is attached to the lowering frame 16 and sits with its center on the connec tion line of the two centers of cutting wheel 6 and the lowering frame 16th On the inside of the lowering frame 16 , a total of four angles 15 with corresponding slideways 27 (see FIG. 3) are attached on both sides to the vertical vibration guidance of the swing frame with its legs 12 .

Mit der Vibrationseinrichtung 13 wird der Schwingrahmen mit seinen Schenkeln 12 und damit das Fräsrad 6 entsprechend des Doppelpfeiles 14 in vertikale Schwingungen versetzt. Die An triebsenergie der Vibrationseinrichtung 13 ist dabei so be messen, daß das Fräsrad 6 mit einer Frequenz von ca. 25 Hz und einer Amplitude von ca. 1 bis 20 mm, vorzugsweise 10 mm, schwingt. Dabei unterdrücken die Schwingmetalle 24 die Über tragung der Vibrationen auf den Absenkrahmen 16 und den An triebsmotor 26 weitgehend.With the vibration device 13 , the oscillating frame with its legs 12 and thus the cutting wheel 6 is set into vertical vibrations in accordance with the double arrow 14 . At the drive energy of the vibration device 13 is so be measure that the cutting wheel 6 with a frequency of about 25 Hz and an amplitude of about 1 to 20 mm, preferably 10 mm, vibrates. The vibrating metals 24 largely suppress the transmission of vibrations to the lowering frame 16 and the drive motor 26 .

Die Veränderung der Eingriffsverhältnisse von Zahnkranz 21 des Fräsrades 6 und Zahnkranz 20 des Motorritzels 19 ist bei dem gewählten Übersetzungsverhältnis von = 5 vernachlässigbar klein und liegt innerhalb der Fertigungstoleranzen. Die Bewe gungsrichtung des Absenkrahmens 16 und des Fräsrades 6 sind gleichgerichtet, um ein Springen des Fräsrades 6 während des Fräsvorganges zu verhindern. Die dabei entstehenden horizon tal wirkenden Schneidkräfte werden von den vier Winkeln 15 aufgenommen.The change in the engagement ratios of ring gear 21 of milling wheel 6 and ring gear 20 of motor pinion 19 is negligibly small with the selected transmission ratio of = 5 and is within the manufacturing tolerances. The direction of movement of the lowering frame 16 and the milling wheel 6 are rectified in order to prevent the milling wheel 6 from jumping during the milling process. The resulting horizontal valley cutting forces are absorbed by the four angles 15 .

Mit einer unmittelbar hinter dem Fräsrad 6 im gefrästen Schlitz 10 angebrachten Spülvorrichtung 7 wird Wasser mit hohem Druck zugeführt, so daß der Schlitz 10 vom Fräsgut befreit wird. Das einzulegende Kabel kann somit über die nachfolgende, im Pflug schwert einmündende Kabelverlegevorrichtung auf den Grund des Schlitzes 10 eingelegt werden.With a flushing device 7 mounted directly behind the milling wheel 6 in the milled slot 10 , water is supplied at high pressure, so that the slot 10 is freed from the milled material. The cable to be inserted can thus be inserted into the bottom of the slot 10 via the subsequent cable laying device which ends in the plow.

Die Fig. 3 zeigt zur Verdeutlichung die Verhältnisse in einer Draufsicht auf die Anordnung des Fräsrades 6 zwischen den Schenkeln des mit einem Hydrozylinder steuerbaren Absenkrah mens 16. So ist erkennbar, daß das Fräsrad 6 zwischen den Schenkeln 12 des vertikal verlaufenden, U-förmigen Schwing rahmens gelagert ist und daß diese Schenkel 12 zwischen den mit Gleitbahnen 27 versehenen Winkeln 15 geführt sind. Die Schwingelemente 24 stellen zwischen den Schenkeln 12 und dem Absenkrahmen 16 eine schwingungsgedämpfte Verbindung her. Das Fräsrad 6 ist auf seinem äußeren Umfang mit in Abständen ver teilten Meißeln 23 versehen, die unter Umständen auch in Dreh bewegung versetzbar sind. In dem aufgebrochenen Darstellungs teil ist der Eingriff des Zahnkranzes 20 des Motorritzels 19 mit dem inneren Zahnkranz 21 des Fräsrades 6 gezeigt. Außer dem ist angedeutet, daß der Antriebsmotor 26 am Absenkrahmen 16 direkt befestigt ist. Der Hydrozylinder 18 wird von den pneumatischen Einrichtungen des Kabelpfluges gesteuert. Fig. 3 shows the situation in a plan view of the arrangement of the cutting wheel 6 between the legs of the maneuverable with a hydraulic cylinder Absenkrah 16 for clarification. It can be seen that the cutting wheel 6 is mounted between the legs 12 of the vertically extending, U-shaped oscillating frame and that these legs 12 are guided between the angles 15 provided with slideways 27 . The oscillating elements 24 produce a vibration-damped connection between the legs 12 and the lowering frame 16 . The milling wheel 6 is provided on its outer circumference with spaced ver chisels 23 , which can also be set in rotation under certain circumstances. In the broken representation part of the engagement of the ring gear 20 of the motor pinion 19 with the inner ring gear 21 of the cutting wheel 6 is shown. In addition, it is indicated that the drive motor 26 is attached directly to the lowering frame 16 . The hydraulic cylinder 18 is controlled by the pneumatic devices of the cable plow.

Claims

1.Cable plow for laying cables in the ground, in particular in the basic area of water, with functional units such as plow, laying and cable routing devices and devices for moving on the ground, whereby a support frame with two side members is provided to accommodate all functional units Side members of the support frame have attachment areas for fastening movement devices, the movement devices being adaptable to the nature of the place of use according to patent .. .. ... (patent application P 40 23 762.1), characterized in that a in front of the plow sword ( 9 ) lowerable milling wheel ( 6 ) is provided with a vibration device ( 13 ).

2. Cable plow according to claim 1, characterized in that the lowering device has a lowering frame ( 16 ) which can be controlled by a hydraulic cylinder ( 18 ), this acting on the lowering frame ( 16 ) rotatably mounted on one side so that the cutting wheel ( 6 ) is movable in a relative vertical direction.

3. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 26 ) for the cutting wheel ( 6 ) on the down frame ( 16 ) is arranged and that the drive of the milling wheel ( 6 ) preferably via a motor pinion ( 19 ) and a ring gear with internal teeth of the milling wheel ( 6 ).

4. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that on the lowering frame ( 16 ) guides in the form of angles ( 15 ) with slideways ( 27 ) for a swing frame with vertically running legs ( 12 ) are arranged and that the vibration device ( 13 ) is arranged on the swing frame with the legs ( 12 ).

5. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting wheel ( 6 ) is mounted in the oscillating frame between the legs ( 12 ) and that the oscillating frame with its legs ( 12 ) on the lowering frame ( 16 ) via oscillating elements, preferably so-called Vibrating metals, at an angle of 90 ° to the Ver run of the lowering frame ( 16 ) is attached.

6. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration device ( 13 ) vibrates at a frequency of preferably 25 Hz before.

7. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized, that the vertical amplitude of the swing frame 1 to 20 mm, preferably 10 mm.

8. cable plow according to claim 3, characterized, that the gear ratio = 5.

9. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that a flushing device ( 7 ) is angeord net behind the cutting wheel ( 6 ).

10. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that several chisels ( 23 ) distributed over the circumference on the milling wheel ( 6 ) are arranged.

11. Cable plow according to claim 10, characterized in that several rows of chisels ( 23 ) are arranged side by side on the circumference of the cutting wheel ( 6 ).

12. Cable plow according to one of the preceding claims, characterized in that the chisels ( 23 ) additionally perform a rotary movement.