EP2737133A1 - Vorrichtung zum einbringen von gründungspfählen - Google Patents

Vorrichtung zum einbringen von gründungspfählen

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Publication number
EP2737133A1
EP2737133A1 EP12737809.9A EP12737809A EP2737133A1 EP 2737133 A1 EP2737133 A1 EP 2737133A1 EP 12737809 A EP12737809 A EP 12737809A EP 2737133 A1 EP2737133 A1 EP 2737133A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw head
screwing
axes
longitudinal axis
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12737809.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Krinner
Martin Thurner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krinner Innovation GmbH
Original Assignee
Krinner Innovation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krinner Innovation GmbH filed Critical Krinner Innovation GmbH
Publication of EP2737133A1 publication Critical patent/EP2737133A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/22—Placing by screwing down
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/56—Screw piles

Definitions

  • the application has a screwing device for screwing foundation equipment or the like in the soil as an attachment for attachment to the boom arm of a construction vehicle according to the preamble of claim 1 to the subject, and an excavator with such a screwing.
  • Such screwing devices are known per se. They are available as independent, self-propelled implements with all necessary guides (holding and alignment options) and drives. As such, while they are appropriate and very comfortable, but relatively expensive. They are only profitable, where a large number of foundation equipment is constantly to be used.
  • the described misalignments are compensated in the prior art predominantly via the steering of the construction vehicle or the extension arm, namely by the driver driving the construction vehicle forward or backward depending on the situation or rotating or shortening, extending or pivoting the extension arm.
  • this object also avoids only the problems resulting from movements of the cantilever arm.
  • the font offers no solution. It remains only the readjustment of movements of the construction equipment or movements of the boom or take into account of misalignments.
  • This device is also quite complicated and is above all for long foundation facilities hardly in question, because they would require a height of the cantilever arm, which is hardly available in the conventional construction vehicles.
  • the compensation does not take place here in the cantilever arm and not by its change in length, but in the screwing, more precisely at any point between the pivot point on the boom and the screw head.
  • the error compensation requires no conversion of the construction vehicle or its boom more and no longer needs to be done with the most inadequate means of steering the construction vehicle.
  • the compensation takes place in an already existing additional part of the screw-in device, its suspension. This transformation builds relatively compact, for example, in comparison with the known hydraulic Langenver dichkeit a drilling device. Above all, however, the shift, if it is to be driven and controlled, with the existing in modern construction vehicles anyway, held for the ancillary equipment (hydraulic) drives and their control done. Thus, the control of the shift in the simplest way can be done manually by the operator.
  • the suspension - as for drilling devices - form a universal joint and extend one or both joint axes such that they - and with them the Anlenkstelle and the screw - are mutually displaceable.
  • the task is derived to realize the decoupling of the screwing of disturbing misalignments or incorrect movements of the construction vehicle or the excavator in a simpler, less expensive, less susceptible to failure and maintenance friendly way.
  • the suspension by means of which the screwing - optionally via a common quick coupling - is articulated at the articulation point of the boom, has a designed as a pivot lever formed actuator, which on his schraubkopf alleviaten and on his boom - Side end - in the simplest case - to two parallel to each other, transverse to the longitudinal axis of the screw head extending first axis is pivotable such that a Screwing the foundation device occurring in the soil occurring emigration of the boom-side articulation point from the longitudinal axis of the screw head is compensated.
  • the actuator also has at least one end transverse to the longitudinal axis the screw head and transverse to the first axis extending further axis is designed pivotable.
  • the actuator can be made pivotable at its two ends by two further, mutually parallel, transverse to the longitudinal axis of the screw head and transverse to the first axis extending further axes.
  • the simple solution would be that the provided on the one actuator end one pair of axles or provided on both Stellgiiedenden axes couples are formed as universal joints.
  • This solution which turns off instead of a mobility of the parts against each other on a simple pivot lever construction, has significant advantages over the prior art: it simplifies the compensation of possible directional errors compared to the solution according to DE 10 2008 022 478 without giving up the advantages there.
  • the construction according to the invention is structurally much simpler than that of DE 10 2008 022 478. It works with a simple actuator in the form of a pivoting lever and simple joints, as they are commercially available as standard.
  • the actuator may have a rocker. This ensures a particularly accurate guidance of the screwing device.
  • the pivoting of the actuator can be done by hand. However, it can preferably be provided at least one drive for this purpose.
  • This at least one drive can have a control / regulation by means of which the emigration of the articulation point from the longitudinal axis of the screw head can be detected and compensated.
  • the actuator may have at least one inclination switch or a gyroscopic sensor whose signals can be supplied to the drive by means of the control / regulation.
  • the screwing device is basically also seen as a device that is independent of the construction device, this does not mean that both have a common axis and that this common axis also forms the point of articulation and one of the axes of the actuator.
  • the device according to the invention is basically provided as an attachment for construction vehicles, which are designed for a device change, so it comes in the same way their use as a fixed device attachment, such as on an operated only with this intent excavator into consideration. Then it would be appropriate the ringvo device with the excavator so firmly, ie in the operating state inextricably linked to form a unit.
  • Figure 1 is an excavator 5 with boom 4 in three different working positions, as in the
  • FIG. 2 is a screw device 1 according to the invention
  • FIG. 3 shows the device according to the invention according to FIG. 2 in detail
  • Figure 4 shows a further embodiment of the device according to the invention of Figure 2;
  • FIG. 5 shows a further detail of the device according to the invention.
  • Figure 1 shows an explanation of the problem occurring in such devices a digger 5 with boom 4 in three different working positions as they occur in the course of screwing a fferfundaments 2.
  • a straight line “A” is shown as a dot-dash line, which indicates a desired screwing-in direction of a screw foundation 2 and which is intended to be held in coincidence with the longitudinal axis 12 of the screw head 8 and thus simultaneously with the longitudinal axis of the foundation device to be screwed in.
  • a circular line "B" indicates the line on which the articulation point 7 of the foundation device 2 moves on the extension arm 4 during the lowering of the boom 4 in the progress of the screwing operation, if this movement is not corrected the pivot point 7 in the event that the operator attempts to prevent the migration of the pivot point 7 from the line A by steering movements on the excavator or by changing the length of the boom.
  • FIG. 2 shows a screwing device 1 according to the invention with attached to the screw head 8, already partially introduced into the ground 3 foundation device 2.
  • the suspension 6 of the screwing device 1 is hinged to the articulation point 7 of a boom 4.
  • the suspension 6 has a trained as a pivot lever actuator 9, which is articulated with its schraubkopf solutionen end 10 on the screw head 8 and with its, boom-side end 11 at the articulation point 7.
  • Both linkages are as axes 13a and 13b parallel to each other and transverse to the longitudinal axis 12 of the screw head
  • the migration of the pivot point 7 from the longitudinal axis 12 of the screw head can be compensated in one direction. Since emigration is primarily due to the lowering of the cantilever arm, this will normally be the primary compensation. This is achieved in that the axle pair 13a, b is oriented transversely to the longitudinal direction 14 of the extension arm 4.
  • the actuator 9 at one of its ends, but optionally also at its two ends to each another transverse to Longitudinal axis 12 of the screw head 8 and transversely to the axes 13a and 13b extending axis 15a and 15b pivotally mounted on the articulation point 7 and / or on the screw head 8.
  • FIG. 3 shows the device according to the invention according to FIG. 2 in a detail. Shown is the boom 4 with its articulation point 7, on which the actuator 9 is articulated as part of the suspension 6 with its boom-side end 11 in the axis 13a. Shown is continue the articulation of the screw head 8 at the screw head end 10 of the actuator 9 with the axis 13 b. Further indicated is the further axis 15b.
  • Figure 3 shows a position of the device in which the pivot point 7 is located far outside the axis 12 of the screw head 8, while the pivot point 20 on the axis 12 is located.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the device according to the invention according to FIG. 2. It differs from the design according to FIG. 2 once in that here the articulation point 7 is indicated on a conventional quick coupling.
  • Figure 5 shows in a further detail, the articulation of the screw head 8 at the articulation point 20 at the screw head end 10 of the actuator 9 by means of mutually perpendicular axes 13b and 15b.

Landscapes

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Abstract

Eine Schraubvorrichtung (1) zum Einschrauben von Fundamenteinrichtungen (2) oder ähnlichem in das Erdreich (3) als Anbaugerät zum Anbau an den Auslegerarm (4) eines Baufahrzeuges, weist eine Aufhängung (6) auf, mittels derer sie, gegebenenfalls auch über eine gebräuchliche Schnellkuppiung, an der Anlenkstelle (7) des Auslegerarms (4) anlenkbar ist, und einen mit der Aufhängung (6) verbundenen Schraubkopf (8), an den die Fundamenteinrichtung (2) zum Einschrauben ankoppelbar ist, sowie ein als Schwenkhebel ausgebildetes Stellglied (9), das an seinem schraubkopfseitkjen (10) und an seinem auslegerseitigen (11) Ende um zwei zueinander parallele, quer zur Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) verlaufende Achsen (13 a, b) derart verschwenkbar ist, dass durch ein durch Verschwenken des Schwenkhebels (9) um die Achsen (13a, b) beim Einschrauben der Fundamenteinrichtung (2) in das Erdreich (3) auftretendes Auswandern der Anlenkstelle (7) aus der Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) die Anlenkstelle (20) am Schraubkopf (8) dessen Bewegung auf der Längsachse (12) folgt. Die Achsen (13a, b) verlaufen quer zur Längsrichtung (14) des Auslegerarms (4) und können durch mindestens eine, quer zu ihnen gelagerte weitere Achse (15a, b) ergänzt werden, um so ein Auswandern der Anlenkstelle (7) in jeder Richtung zu kompensieren.

Description

VORRICHTUNG ZUM EINBRINGEN VON GRÜNDUNGSPFÄHLEN
Die Anmeldung hat eine Schraubvorrichtung zum Einschrauben von Fundamenteinrichtungen oder ähnlichem in das Erdreich als Anbaugerät zum Anbau an den Auslegerarm eines Baufahrzeuges nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Gegenstand, sowie einen Bagger mit einer solchen Einschraubvorrichtung.
Solche Schraubvorrichtungen sind an sich bekannt. Es gibt sie als eigenständige, etwa auch selbst fahrende Gerätschaften mit allen erforderlichen Führungen (Halte- und Ausrichtemöglichkeiten) und Antrieben. Als Solche sind sie zwar zweckentsprechend und sehr komfortabel, aber vergleichsweise aufwendig. Sie sind nur rentabel, wo ständig eine große Zahl von Fundamenteinrichtungen einzusetzen ist.
Für Anwender mit nur gelegentlichem Bedarf kommen solche Einschraubvorrichtungen eigentlich nur als Zusatzgeräte zum Anbau an die bekannten multifunktionalen Baufahrzeuge wie beispielsweise an den Auslegerarm eines Baggers in Betracht. Denn nur so sind sie für solche Anwender wirtschaftlich vertretbar. Ein derartiges Zusatzgerät ist in der US 6.942.430 B1 beschrieben.
Bei der bekannten Vorrichtung ist es allerdings schwierig, die gewünschte Schraubrichtung, sei es die Senkrechte oder ein anderer erwünschter Winkel, tatsächlich über den ganzen Bohrvorgang einzuhalten.
Das liegt zum einen daran, dass der Auslegerarm mit dem Fortschritt des Schraubvorganges abgesenkt wird. Die An lenkstelle des Werkzeuges am Auslegerarm folgt dabei einer Kreislinie um die Schwenkachse des Auslegerarms am Bagger. Das bedeutet, dass das Bohrwerkzeug und mit ihm der Bohrer in seinem oberen Teil, wenn keine Korrektur erfolgt, dem Anlenkpunkt folgt und in Längsrichtung des Baggerarms aus der vorgesehenen Richtung gedrängt wird, wodurch das Bohrloch in seiner Richtung verändert bzw. in möglicherweise unerwünschtem Maße aufgeweitet wird. Ein ähnlicher Ausrichtungsfehler ergibt sich in der seitlichen Ausrichtung, wenn sich die Längsachse der Schraubeinrichtung nicht mit der Bewegungsebene des Baggerarms deckt, etwa weil der Bagger und mit ihm der Auslegerarm (bei senkrechter Schraubrichtung) schief stehen oder zwar der Bagger gerade steht, die Schraubrichtung aber eine an- dere als die Senkrechte ist. Überlagerungen dieser und der zuvor beschriebenen Fehlerquellen können zu Fehlauslenkungen der Schraubeinrichtung in jeder Richtung führen.
Hinzu kommen weitere Fehlerquellen wie beispielsweise Widerstände im Erdboden, die die Schraubeinrichtung aus der vorgesehenen Ausrichtung drängen, und schließlich Be- dienungsfehler des Fahrers des Baufahrzeuges, wie sie insbesondere auch bei dem Versuch, die zuvor beschriebenen Ausrichtungsfehler zu korrigieren, auftreten können.
Die beschriebenen Fehlausrichtungen werden nämlich nach dem Stand der Technik überwiegend über die Lenkung des Baufahrzeugs bzw. des Auslegerarms kompensiert, indem nämlich der Fahrzeugführer das Baufahrzeug je nach Sachlage vor- oder zurückfährt oder dreht oder den Auslegerarm verkürzt, verlängert oder verschwenkt.
Diese Vorgehensweise birgt allerdings ihrerseits erhebliche Fehlerquellen in sich, weil Art und Ausmaß der Korrektur vom Augenmaß des Bedieners und von der Präzision seiner Lenkbewegungen oder auch der Technik (Präzision der Steuerung) abhängen. Dass diese
Präzision vor allem bei Fahrbewegungen im rauen Gelände und bei für diesen Betrieb konzipierten Geräten überhaupt oft zu wünschen übrig lassen wird, liegt auf der Hand.
Eine Teillösung dieser Probleme bietet die US 3,746,104. Dort ist der Auslegerarm einer Bohrvorrichtung in der Länge hydraulisch verstellbar. Dadurch entfallen die Richtungskorrekturen durch Vor- und Rückwärtsfahren des Baufahrzeugs, die sonst nötig werden, bspw. um beim Absenken des Auslegerarms das Auswandern der Anlenkstelle aus der Längsachse der Bohreinrichtung zu verhindern. Die nötige Korrektur erfolgt durch die hydraulische Längenänderung des Auslegerarms, statt durch nur schwer präzise steuerbare Fahrbewegungen. Allerdings löst dies nur das Problem der Ausrichtungsfehler in Längsrichtung des Auslegerarms und auch dieses nicht vollständig. Denn wenn der Auslegerarm einen anderen als einen rechten Winkel zur Einbringrichtung des Bohrers einnimmt, ist jede Längenänderung des Auslegerarms zugleich mit einer Änderung der Höhe nach verbunden. Dies führt -je nach Bewegungsrichtung - zu einem unerwünschten Herausreißen oder ein Hineindrücken des Bohrers. Andere Ausrichtfehler müssen bei dieser Lösung ohnehin weiter durch entsprechende Fahrbewegungen des Baggers, allenfalls durch Schwenkbewegungen des Baggeraufbaus ausgeglichen werden, mit allen damit verbun- denen Nachteilen, oder sie lassen sich gar nicht kompensieren und müssen in Kauf genommen werden. Vor allem aber ist diese Lösung auch recht aufwendig, weil sie einen völlig anderen als den üblichen Auslegerarm voraussetzt.
Eine andere Teillösung des Problems zeigt die AT 387 424 B, indem sie die kardanische Aufhängung einer Bohrvorrichtung mit ihrer hydraulischen Längenverstelibarkeit kombiniert und so Bewegungen des Auslegeranns und die damit verbundenen Probleme vermeidet.
Allerdings vermeidet dieser Gegenstand auch nur die aus Bewegungen des Auslegerarms resultierenden Probleme. Für andere Ausrichtungsfehler, die ein Nachjustieren der Vorrichtung erfordern, bietet die Schrift keine Lösung. Es bleibt auch hier nur das Nachjustieren über Fahrbewegungen des Baugeräts oder Stellbewegungen des Auslegerarms oder das in Kauf nehmen von Fehlausrichtungen.
Auch diese Vorrichtung ist im Übrigen recht aufwendig und kommt vor allem für lange Fundamenteinrichtungen kaum in Frage, weil sie eine Bauhöhe des Auslegerarms bedingen würde, die bei den gebräuchlichen Baufahrzeugen kaum verfügbar ist.
Um diese Probleme zu lösen hat die Anmelderin in DE 10 2008 022 478 eine Einschraubvorrichtung für Fundamenteinrichtungen als Anbaugerät vorgeschlagen, die Ausrichtungsfehler beim Einschrauben auf einfache Weise dadurch vermeidet oder korrigiert, dass ihre Anlenkstelle am Auslegerarm gegenüber dem Schraubkopf in mindestens einer ersten Richtung quer zur Längsachse der Fundamenteinrichtung, gegebenenfalls auch in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung, verschieblich gestaltet ist.
Dadurch erhält die Anlenkstelle am Auslegerarm die Freiheit, sich zumindest in der ersten Richtung, gegebenenfalls auch in der zweiten Richtung und in diesem Falle durch die Überlagerung der beiden Beweglichkeiten in jede Richtung, aus der Achse der Fundamenteinrichtung weg zu bewegen, ohne die Fundamenteinrichtung dabei seitlich zu beaufschlagen und damit schief zu ziehen.
Die Kompensation findet hier also nicht im Auslegerarm und nicht durch dessen Längenänderung statt, sondern in der Einschraubvorrichtung, genauer an irgendeiner Stelle zwischen deren Anlenkstelle am Ausleger und dem Schraubkopf. Die Fehlerkompensation erfordert hier keinen Umbau des Baufahrzeugs oder seines Auslegerarms mehr und muss auch nicht mehr mit den höchst unzulänglichen Mitteln der Lenkung des Baufahrzeuges erfolgen. Die Kompensation findet in einem ohnehin vorhandenen Zusatzteil der Einschraubvorrichtung, seiner Aufhängung, statt. Diese Umgestaltung baut verhältnismäßig kompakt, beispielsweise im Vergleich mit der bekannten hydraulischen Langenverstellbarkeit einer Bohrvorrichtung. Vor allem aber kann die Verschiebung, wenn sie denn angetrieben und gesteuert erfolgen soll, mit den bei modernen Baufahrzeugen ohnehin vorhandenen, für die Zusatzgeräte vorgehaltenen (hydraulischen) Antrieben und deren Steuerung erfolgen. So kann die Steuerung der Verschiebung in einfachster Weise manuell vom Bediener erfolgen.
Als besonders einfache und baulich kompakte Ausführungsform wird hierzu vorgeschlagen, die Aufhängung - wie für Bohrvorrichtungen bekannt - als Kardangelenk auszubilden und eine oder beide Gelenkachsen derart zu verlängern, dass sie - und mit ihnen die An- lenkstelle und die Schraubvorrichtung - gegeneinander verschieblich sind.
Diese Lösung hat sich in der Praxis bewährt. An ihr ist jedoch von Nachteil, dass sie nicht mit Standardbauteilen - wie etwa mit Standardgelenken, insbesondere mit Standard- Kardangelenken - zu verwirklichen ist, sondern die Konstruktion entsprechend geformter spezieller Gelenkteile voraussetzt, die zudem noch recht massiv bis unförmig, dementsprechend schwer, komplex im Aufbau und damit teuer und zudem wartungsintensiv und störungsanfällig sind.
Hieraus leitet sich die Aufgabe her, die Entkoppelung der Schraubvorrichtung von störenden Fehlstellungen oder Fehlbewegungen des Baufahrzeuges bzw des Baggers auf einfachere, kostengünstigere, weniger störungsanfällige und wartungsfreundlichere Weise zu verwirklichen.
Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Schraubvorrichtung nach Anspruch 1 und der Bagger mit einer entsprechenden Schraubvorrichtung nach Anspruch 11.
Sie unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass die Aufhängung, mittels derer die Schraubvorrichtung - gegebenenfalls auch über eine gebräuchliche Schnellkupplung - an der Anlenkstelle des Auslegerarms anlenkbar ist, ein als Schwenkhebel ausge- bildetes Stellglied aufweist, das an seinem schraubkopfseitigen und an seinem ausleger- seitigen Ende - im einfachsten Falle - um zwei zueinander parallele, quer zur Längsachse des Schraubkopfes verlaufende erste Achsen derart verschwenkbar ist, dass ein beim Einschrauben der Fundamenteinrichtung in das Erdreich auftretendes Auswandern der auslegerseitigen Anlenkstelle aus der Längsachse des Schraubkopfes kompensierbar ist. Das heißt, dass durch das durch Verschwenken des Schwenkhebels um die Achsen beim Einschrauben der Fundamenteinrichtung in das Erdreich auftretende Auswandern der auslegerseitigen Anlenkstelle aus der Längsachse des Schraubkopfes die schraubkopfsei- tige Anlenkstelle dessen Bewegung auf der Längsachse folgt.
Da die Hauptrichtung des Auswanderns der Anlenkstelle aus der Längsachse des
Schraubkopfes die Längsrichtung des Auslegerarms zu sein pflegt und deshalb möglicherweise in manchen Fällen überhaupt nur diese Auslenkung einer Korrektur bedarf, werden diese ersten Achsen im Regelfall derart quer zur Längsrichtung des Auslegerarms gerichtet sein, dass eben dieses Auswandern der Anlenkstelle aus der Längsachse des Schraubkopfes in Längsrichtung des Auslegerarms kompensierbar ist.
Sollte die Kompensation von Fehlstellungen oder Fehlbewegungen der Anlenkstelle auch in einer anderen Richtung, etwa in der Richtung quer zur Längsrichtung des Auslegerarms, erwünscht sein, so kann dem dadurch Rechnung getragen werden, dass das Stellglied an mindestens einem seiner Enden zusätzlich um eine quer zur Längsachse des Schraubkopfes und quer zu den ersten Achsen verlaufende weitere Achse verschwenkbar gestaltet wird.
Wird eine vollständige Entkoppelung der Schraubvorrichtung von Fehlstellungen oder Fehlbewegungen der Anlenkstelle gewünscht, so kann das Stellglied an seinen beiden Enden um zwei weitere, zueinander parallele, quer zur Längsachse des Schraubkopfes und quer zu den ersten Achsen verlaufende weitere Achsen verschwenkbar gestaltet werden.
In diesem Falle wäre nicht nur ein Auswandern der Anlenkstelle aus der Längsachse des Schraubkopfes in Längsrichtung des Auslegerarms und/oder quer dazu kompensierbar. Vielmehr wäre wegen der Möglichkeit der Überlagerung der beiden Beweglichkeiten jegliche Richtungsabweichung kompensierbar.
Konstruktiv wäre die einfache Lösung, dass das an dem einen Stellgliedende vorgesehene eine Achsenpaar oder die an beiden Stellgiiedenden vorgesehenen Achsen paare als Kardangelenke ausgebildet werden. Diese Lösung, die anstelle einer Verschieblichkeit der Teile gegeneinander auf eine einfache Schwenkhebelkonstruktion abstellt, hat erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: Sie vereinfacht die Kompensation möglicher Richtungsfehler gegenüber der Lösung nach DE 10 2008 022 478 ohne die dort herausgestellten Vorteile aufzugeben. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist konstruktiv deutlich einfacher als die der DE 10 2008 022 478. Sie arbeitet mit einem einfachen Stellglied in Form eines Schwenkhebels und einfachen Gelenken, wie sie im Handel serienmäßig verfügbar sind.
Dies gilt insbesondere insofern, als erfindungsgemäß serienmäßige Kardangelenke einsetzbar sind, die keine aufwendige Adaption erforderlich machen, schon gar keine Um- konstruktion, wie sie nach der Ausführungsform des Standes der Technik erforderlich ist. Es kommt hinzu, dass bei diesen Standard-Kardangelenken die Störanfälligkeit und Wartungsintensität gegenüber den Sonderkonstruktionen der Entgegenhaltung deutlich herabgesetzt ist, was im rauen Betrieb bei Erdarbeiten besonderes Gewicht hat.
Das Stellglied kann eine Wippe aufweisen. Diese gewährleistet eine besonders genaue Führung der Schraubvorrichtung.
Das Verschwenken des Stellgliedes kann von Hand erfolgen. Es kann aber vorzugsweise mindestens ein Antrieb hierfür vorgesehen sein.
Dieser mindestens eine Antrieb kann eine Steuerung/Regelung aufweisen, mittels derer die Auswanderung der Anlenkstelle aus der Längsachse des Schraubkopfes detektierbar und kompensierbar ist.
Dies kann automatisch über einen Regelkreis erfolgen, der mechanisch oder elektrisch ansteuerbar ist.
Beispielsweise kann das Stellglied mindestens einen Neigungsschalter oder einen gyroskopischen Sensor aufweisen, deren Signale mittels der Steuerung/Regelung dem Antrieb zuführbar sind.
Wenn die Schraubvorrichtung auch grundsätzlich als von dem Baugerät selbständige Vorrichtung gesehen wird, so schließt dies doch nicht aus, dass beide eine gemeinsame Achse haben und diese gemeinsame Achse zugleich die Anlenkstelle und eine der Achsen des Stellgliedes bildet. Wenn auch die erfindungsgemäße Vorrichtung grundsätzlich als Anbaugerät für Baufahrzeuge vorgesehen ist, die auf einen Gerätewechsel ausgelegt sind, so kommt doch in gleicher Weise ihre Verwendung als fester Gerätevorsatz, etwa an einem nur mit diesem Vorsatz betriebenen Bagger in Betracht. Dann wäre es sachgerecht die Schraubvo rrichtung mit dem Bagger derart fest, d.h. im Betriebszustand unlösbar zu verbinden, dass sie eine Einheit bilden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 einen Bagger 5 mit Ausleger 4 in drei verschiedenen Arbeitsstellungen, wie sie im
Zuge des Einschraubens eines Schraubfundaments 2 auftreten;
Figur 2 eine erfindungsgemäße Schraubvorrichtung 1 ;
Figur 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 2 im Detail;
Figur 4 eine weitere Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Figur 2;
Figur 5 ein weiteres Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 1 zeigt als Erläuterung des bei derartigen Vorrichtungen auftretenden Problems einen Bagger 5 mit Auslegerarm 4 in drei verschiedenen Arbeitsstellungen wie sie im Zuge des Einschraubens eines Schraubfundaments 2 auftreten.
Als Punkt-Strich-Linie ist eine Gerade„A" gezeigt, die eine Soll- Einschraubrichtung eines Schraubfundaments 2 andeutet und die beim Einschraubvorgang mit der Längsachse 12 des Schraubkopfes 8 und damit zugleich mit der Längsachse der einzuschraubenden Fundamenteinrichtung in Deckung gehalten werden soll.
Eine Kreislinie„B" deutet die Linie an, auf der sich die Anlenkstelle 7 der Fundamenteinrichtung 2 am Auslegerarm 4 beim Absenken des Auslegers 4 im Fortschritt des Einschraubvorganges bewegt, wenn diese Bewegung nicht korrigiert wird. Eine Sinuskurve „C" zeigt beispielhaft einen Bewegungsablauf für die Anlenkstelle 7 für den Fall, dass die Bedienperson das Auswandern der Anlenkstelle 7 aus der Linie A durch Lenkbewegungen am Bagger oder durch Längenänderung des Auslegerarms zu verhindern versucht.
Das Bild macht deutlich, dass ein vollständig störungsfreies Einschrauben der Fundamenteinrichtung 2 unter Vermeidung von durch seitliche Kräfte verursachten Fehlauslen- kungen so nicht sicher möglich ist. Hier setzt die Erfindung an, wie sie in Figur 2 gezeigt ist.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schraubvorrichtung 1 mit an deren Schraubkopf 8 angesetzter, bereits teilweise in das Erdreich 3 eingebrachter Fundamenteinrichtung 2. Die Aufhängung 6 der Schraubvorrichtung 1 ist an der Anlenkstelle 7 eines Auslegerarms 4 angelenkt. Dazu verfügt die Aufhängung 6 über ein als Schwenkhebel ausgebildetes Stellglied 9, das mit seinem schraubkopfseitigen Ende 10 am Schraubkopf 8 und mit seinem, auslegerseitigen Ende 11 an der Anlenkstelle 7 angelenkt ist. Beide Anlenkungen sind als Achsen 13a und 13b parallel zueinander und quer zur Längsachse 12 des Schraubkopfes
8 derart angeordnet, dass das Stellglied mit seinem auslegerseitigen Ende 11 und der Achse 13a der beim Einschrauben entstehenden Bewegung der Anlenkstelle 7 auf der Kreislinie B folgen kann, während es mit seinem schraubkopfseitigen Ende 10 und der Achse 13b an seiner schraubkopfseitigen Anlenkstelle 20 der Bewegung des Schraubkopfes 8 auf der Geraden A bzw. der Längsachse 12 des Schraubkopfes 8 folgt.
Mit dieser Vorrichtung lässt sich das Auswandern der Anlenkstelle 7 aus der Längsachse 12 des Schraubkopfes in einer Richtung kompensieren. Da das Auswandern in erster Linie auf dem Absenken des Auslegerarms beruht, wird normalerweise in erster Linie dieses zu kompensieren sein. Dies wird dadurch erreicht, dass das Achsenpaar 13a, b quer zur Längsrichtung 14 des Auslegerarms 4 ausgerichtet ist.
Zur Kompensation von Fehlstellungen des Auslegerarms 4 in Seitenrichtung (quer zur ersten Richtung, also in der Regel quer zur Längsrichtung 14 des Auslegerarms 4, kann das Stellglied 9 an einem seiner Enden, gegebenenfalls aber auch an seinen beiden Enden, um je eine weitere quer zur Längsachse 12 des Schraubkopfes 8 und quer zu den Achsen 13a und 13b verlaufende Achse 15a und 15b schwenkbar an der Anlenkstelle 7 und/oder an dem Schraubkopf 8 gelagert sein.
Wenn dies - beispielsweise mit je einem Kardangelenk an beiden Enden des Stellgliedes
9 gewährleistet ist, kann jegliche beim Einschrauben entstehende Relativbewegung zwischen Anlenkstelle 7 und Schraubkopf 8 kompensiert werden.
Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 2 in einem Detail. Gezeigt ist der Auslegerarm 4 mit seiner Anlenkstelle 7, an der das Stellglied 9 als Teil der Aufhängung 6 mit seinem auslegerseitigen Ende 11 in der Achse 13a angelenkt ist. Gezeigt ist weiter die Anlenkung des Schraubkopfes 8 am schraubkopfseitigen Ende 10 des Stellgliedes 9 mit der Achse 13b. Weiter angedeutet ist die weitere Achse 15b.
Anders als in Figur 2, in der die Achsen 13a und b die Längsachse 12 des Schraubkopfes 8 schneiden, zeigt Figur 3 eine Position der Vorrichtung, in der die Anlenkstelle 7 sich weit außerhalb der Achse 12 des Schraubkopfes 8 befindet, während die Anlenkstelle 20 auf der Achse 12 liegt.
Figur 4 zeigt eine weitere Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Figur 2. Sie unterscheidet sich von der Gestaltung nach Figur 2 einmal dadurch, dass hier die Anlenkstelle 7 an einer gebräuchlichen Schnellkupplung angedeutet ist.
Außerdem ist hier andeutungsweise gezeigt, wie ein als Wippe 16 gestaltetes Stellglied mittels eines geeigneten Antriebes 17 nebst Steuerung 18, etwa einem Neigungsschalter oder gyroskopischen Sensor 19, die Kompensation der Abweichung zwischen Anlenkstelle 7 und Schraubkopf 8 bewerkstelligt.
Figur 5 zeigt in einem weiteren Detail die Anlenkung des Schraubkopfes 8 an der Anlenkstelle 20 an dem schraubkopfseitigen Ende 10 des Stellgliedes 9 mittels rechtwinklig zueinander angeordneter Achsen 13b und 15b.
Bezugszeichenliste:
1 Schraubvorrichtung
2 Fundamenteinrichtung
3 Erdreich
4 Auslegerarm.
5 Baufahrzeug
6 Aufhängung der Schraubvorrichtung
7 Auslegerseitige Anlenkstelle
8 Schraubkopf
9 Stellglied/Schwenkhebel
10 Sohra ubkopfseitiges Ende des Stellgliedes 9
11 Auslegerseitiges Ende des Stellgliedes 9
12 Längsachse des Schraubkopfes
13a, b Achsen des Stellgliedes 9
14 Längsrichtung des Auslegerarms 4
15a, b weitere Achsen des Stellgliedes 9
16 Wippe
17 Antrieb des Stellgliedes
18 Steuerung des Antriebes 17
19 Neigungsschalter/gyroskopischer Sensor 0 Schraubkopfseitige Anlenkstelle

Claims

Patentansprüche
1. Schraubvorrichtung (1 ) zum Einschrauben von Fundamenteinrichtungen (2) oder
ähnlichem in das Erdreich (3) als Anbaugerät zum Anbau an einen Auslegerarm (4) eines Baufahrzeuges (5), die eine Aufhängung (6), mittels derer sie, gegebenenfalls auch über eine gebräuchliche Schnellkupplung, an einer Anlenkstelle (7) des Auslegerarms (4) anlenkbar ist, und einen mit der Aufhängung (6) verbundenen Schraubkopf (8) aufweist, an den die Fundamenteinrichtung (2) zum Einschrauben ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Schwenkhebel ausgebildetes Stellglied (9) mit seinem auslegerseitigen Ende (1 1 ) an der Anlenkstelle (7) des Auslegerarms (4) und mit seinem schraubkopfesseitigen Ende (10) an einer Anlenkstelle (20) an dem Schraubkopf (8) angelenkt und um durch die Anlenkstellen (7, 20) quer zur Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) verlaufende parallele Achsen (13a, 13b) derart verschwenkbar ist, dass durch ein durch Verschwenken des Schwenkhebels (9) um die Achsen (13a, b) beim Einschrauben der Fundamenteinrichtung (2) in das Erdreich (3) auftretendes Auswandern der Anlenkstelle (7) aus der Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) die Anlenkstelle (20) am Schraubkopf (8) dessen Bewegung auf der Längsachse (12) folgt.
2. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (13a, b) derart quer zur Längsrichtung (14) des Auslegerarms (4) gerichtet sind, dass ein Auswandern der Anlenkstelle (7) aus der Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) in Längsrichtung (14) des Auslegerarms (4) kompensierbar ist.
3. Schraubvorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9) an mindestens einem seiner Enden (10, 11 ) um eine weitere, quer zur Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) und quer zu den Achsen (13a, b) verlaufende Achse verschwenkbar ist.
4. Schraubvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9) an seinen Enden (10, 11 ) um zwei weitere, zueinander parallele, quer zur Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) und quer zu den Achsen (13a, b) verlaufende Achsen (15a, b) derart verschwenkbar ist, dass ein beim Einschrauben der Fundamentein- richtung (2) in das Erdreich (3) auftretendes Auswandern der Anlenkstelle (7) der Aufhängung (6) aus der Längsachse (12) des Schraubkopfes (8) in jeglicher Richtung kompensierbar ist.
5. Schraubvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines oder beide Achsenpaare (13a/15a bzw 13b/15b) als Kardangelenke ausgebildet sind.
6. Schraubvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (9) eine Wippe (16) aufweist.
7. Schraubvorrichtung (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verschwenken des Stellgliedes (9) mindestens ein Antrieb (17) vorgesehen ist.
8. Schraubvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Antrieb (17) eine Steuerung/Regelung (18) aufweist, mittels derer die Auswanderung der Anlenkstelle (7) aus der Längsachse des Schraubkopfes (8) kompensierbar ist.
9. Schraubvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation automatisch über einen Regelkreis erfolgt, der mechanisch oder elektrisch ansteuerbar ist.
10. Schraubvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied mindestens einen Neigungsschalter oder einen gyroskopischen Sensor (19) aufweist, deren Signale mittels der Steuerung/Regelung (18) dem Antrieb ( 7) zuführbar sind.
1 1. Bagger mit einer Schraubvorrichtung nach Anspruch 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkstelle (7) eine der Achsen (13, 15) des Stellgliedes (9) bildet.
12. Bagger nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubvorrichtung mit dem Bagger fest/unlösbar verbunden ist.
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