NL8502222A

NL8502222A - Hydraulically operated machine for pipe laying - grips pipe between sets of tyres which rotate to push pipe into trench

Info

Publication number: NL8502222A
Application number: NL8502222A
Authority: NL
Original assignee: Willem Jan Van Oudbroekhuizen
Priority date: 1985-08-10
Filing date: 1985-08-10
Publication date: 1987-03-02
Also published as: NL188540B; NL188540C

Abstract

The machine is suspended in a pivoting gantry (10) supported by a rectangular frame (3). Directly below the gantry, attached by a fixed bracket (11), is a pair of wheels (13) mounted with horizontal axes, one behind the other. Two brackets (17, 18) support similar pairs of wheels (19,20) in such a way that the pneumatic tyres on the wheels meet in the centre, the dias. of each wheel being at an angle of 60 deg. to the other two. Each pair of wheels is driven by a hydraulic motor (14,15,16). The motors all run at the same speed so that a tube or cable inserted at the junction of the first set of three wheels is drawn through the machine to the second set of wheels, and thence into the required trench, ditch, culvert, etc. The angles of the brackets for the lower sets of wheels can be adjusted to allow for changes in pipe diameter.

Description

-1- 24864/CV/tl-1- 24864 / CV / tl

Korte Aanduiding: Inrichting voor het verplaatsen van leidingen en/of buizen.Brief Designation: Device for moving pipes and / or pipes.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verplaat-5 sen van leidingen en/of buizen in hun lengterichting,voorzien van een gestel en draaibaar in het gestel gelegerde aandrijfbare,van veerkrachtige banden voorziene wielen.The invention relates to a device for displacing pipes and / or tubes in their longitudinal direction, provided with a frame and rotatably mounted wheels with resilient tires mounted in the frame.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Nederlandse octrooi 159.243. Deze inrichting,die bestemd is voor het horizontaal verplaatsen 10 van leidingen en dergelijke, is voorzien van een tweetal van luchtbanden voorziene wielen,die met elkaar samenwerken en draaibaar zijn om verticaal verlopende draaiingsassen.Such a device is known from Dutch patent 159.243. This device, which is intended for the horizontal displacement of pipes and the like, is provided with two wheels provided with pneumatic tires, which cooperate with each other and are rotatable about vertically extending rotary axes.

Met de uitvinding wordt beoogd een inrichting van bovengenoemde soort te verkrijgen,met behulp waarvan ook voorwerpen op positieve wijze 15 onder een hoek met het grondoppervlak kunnen worden verplaatst ten einde deze voorwerpen in de grond te duwen resp. uit de grond te trekken.The object of the invention is to obtain a device of the above-mentioned type, with the aid of which objects can also be positively moved at an angle to the ground surface in order to push these objects into the ground, respectively. pull out of the ground.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat de inrichting is voorzien van althans een groep van een drietal met elkaar samenwerkende wielen,waarvan de althans nagenoeg in een vlak gelegen draaiingsassen 20 een hoek van ongeveer 60° met elkaar insluiten,terwijl deze wielgroep wordt gedragen door een gesteldeel,dat ten opzichte van het overige deel van het gestel instelbaar is om een zich horizontaal en althans nagenoeg evenwijdig aan het de draaiingsassen van de wielen bevattende vlak uitstrekkende scharnieras · 25 Door toepassing van een drietal met elkaar samenwerkende van veerkrach tige banden voorziene wielen kan een stevig vasthouden alsmede het op gunstige wijze uitoefenen van een positieve aandrijfkracht op het te verplaatsen voorwerp worden verwezenlijkt zodat onder vermijding van ongewenste vervormingen van het voorwerp het voorwerp zoals een leiding of een buis op 30 doelmatige wijze kan worden verplaatst,ook indien verhoudingsgewijs grote krachten op het voorwerp moeten worden uitgeoefend om dit voorwerp door de grond te bewegen.Het door de grond bewegen van het voorwerp wordt mogelijk doordat het de wielgroep dragende gesteldeel vanuit een stand ,waarin het de draaiingsassen van de wielen bevattende vlak verticaal staat en 35 waarin het voorwerp in horizontale richting wordt verplaatst,kan worden versteld naar een stand,waarin het de draaiingassen bevattende vlak een ^12 222 2 -< -2- 24864/CV/tl van 90° afwijkende hoek met de verticaal insluit zodat de leiding of de buis onder een hoek met het grondoppervlak kan worden verplaatst.According to the invention this can be achieved in that the device is provided with at least a group of three co-operating wheels, the at least substantially in a plane of which rotation axes 20 enclose an angle of approximately 60 °, while this wheel group is carried by a frame part, which is adjustable relative to the other part of the frame about a hinge shaft extending horizontally and at least substantially parallel to the pivot axis containing the rotation axes of the wheels. a firm hold as well as the favorable exertion of a positive driving force on the object to be displaced can be realized, so that the object such as a pipe or a tube can be displaced efficiently, also if relatively large ones, while avoiding undesired deformations of the object tired on the object The object is moved by moving the object through the ground by moving the object carrying the wheel group carrying frame from a position in which the plane containing the axes of rotation of the wheels is vertical and in which the object is in horizontal direction can be adjusted to a position in which the plane containing the rotary axes encloses an angle of 90 ° deviating from the vertical so that the pipe or tube is inclined at an angle of 12 ° 2 - 2 -2 - 24864 / CV / tl. can be moved with the ground surface.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de 5 constructie volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the construction according to the invention shown in the accompanying figures.

Fig. 1 toont schematisch een zijaanzicht op de inrichting volgens de uitvinding,waarbij ter wille van de duidelijkheid van de figuur bepaalde onderdelen zijn weggelaten.Fig. 1 schematically shows a side view of the device according to the invention, with certain parts omitted for the sake of clarity of the figure.

Fig. 2 toont een zijaanzicht op fig.1.Fig. 2 shows a side view of FIG. 1.

10 Het gestel van de inrichting omvat een tweetal gezien in fig.1 achter elkaar en evenwijdig aan elkaar gelegen gestelbalken 1. Aan de uiteinden van ieder van deze gestelbalken 1 zijn zich omhoog uitstrekkende gestelbalken 2 resp, 3 bevestigd. De boveneinden van deze gestelbalken 2 en 3 zijn onderling verbonden door zich. loodrecht op de gestelbalken 1 uit-15 strekkende gestelbalken 4. Ter versterking van het gestel zijn tussen de gestelbalken 2 en 3 op enige afstand boven de gestelbalken 1 gelegen gestelbalken 5 aangebracht. Tussen de gestelbalken 1 en de gestelbalken 5 zijn verbindingsbalken 6 aangebracht.The frame of the device comprises two frame beams 1, one behind the other and parallel to each other, seen in fig. 1. Upwardly extending frame beams 2 and 3 are attached to the ends of each of these frame beams 1. The top ends of these frame beams 2 and 3 are interconnected by themselves. Frame beams 4 extending perpendicularly to the frame beams 1. Frame beams 5 are arranged between the frame beams 2 and 3 at some distance above the frame beams 1 to reinforce the frame. Connecting beams 6 are arranged between the frame beams 1 and the frame beams 5.

Aan de van elkaar afgekeerde zijkanten van de'gestelbalken 4 zijn 20 draagpennen 7 bevestigd.20 carrying pins 7 are attached to the sides of the frame beams 4 facing away from each other.

Nabij de middens van de gestelbalken 5 zijn op de gestelbalken 5 legerblokken 8 aangebracht. In deze legerblokken zijn in eikaars verlengde gelegen scharnierassen 9 gelegerd met behulp waarvan een portaalvormig gesteldeel 10 met het door de gestelbalken 1- 6 gevormde gesteldeel 25 is gekoppeld.Near the centers of the frame beams 5, bearing blocks 8 are arranged on the frame beams 5. In these bearing blocks, hinge shafts 9 located in line with each other are supported by means of which a portal-shaped frame part 10 is coupled to the frame part 25 formed by the frame beams 1-6.

Met behulp van niet nader weergegeven verstelmiddelen kan het portaal-vormige gesteldeel 10 om de door de astappen 9 gevormde scharnieras ten opzichte van het gestel worden verzwenkt en in iedere gewenste stand vastgezet .With the aid of adjusting means (not shown in more detail), the portal-shaped frame part 10 can be pivoted relative to the frame about the pivot axis formed by the journals 9 and fixed in any desired position.

30 Aan het portaalvormige gesteldeel 10 is een wieldrager 11 bevestigd voor het ondersteunen van een tweetal wielen 12 en 13 waarvan de zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende draaiingsassen horizontaal en loodrecht op de lengterichting van de gestelbalken 1 verlopen. Deze wielen 12 en 13 zijn aan te drijven vanaf een aan de wieldrager bevestigde hydraulische 35 motor 14,welke met behulp van geschikte niet nader weergegeven overbren-gingsorganen met de beide wielen 12 en 13 is gekoppeld.A wheel carrier 11 is attached to the portal-shaped frame part 10 for supporting two wheels 12 and 13, the axes of rotation of which extend parallel to each other run horizontally and perpendicular to the longitudinal direction of the frame beams 1. These wheels 12 and 13 can be driven from a hydraulic motor 14 fixed to the wheel carrier, which is coupled to the two wheels 12 and 13 by means of suitable transmission means (not shown in more detail).

f502222 -3- 24864/CV/tlf502222 -3- 24864 / CV / tl

Sen tweetal verdere wieldragers 15 en 16 (niet weergegeven in fig.1) zijn met het portaalvormige gesteldeel 10 gekoppeld met behulp van zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende scharnierassen 17 resp.18.Zoals uit de figuren duidelijk zal zijn verlopen, deze zich evenwijdig aan elkaar 5 uitstrekkende scharnierassen 17 en 18 in vlakken,die zich loodrecht uitstrekken op de draaiingsassen van de wielen 12 en 13.Two further wheel carriers 15 and 16 (not shown in fig. 1) are coupled to the portal-shaped frame part 10 by means of hinge axes 17 and 18 extending parallel to each other, as will be apparent from the figures, these are parallel to each other 5 extend pivot axes 17 and 18 in planes, which extend perpendicular to the rotational axes of the wheels 12 and 13.

Aan ieder van de wieldragers 15 en 16 zijn een tweetal van luchtbanden voorziene wielen 19 resp.20 bevestigd. Zoals uit de fig.1 en 2 duidelijk zal zijn is daarbij de opstelling zodanig,dat er een tweetal 10 met elkaar samenwerkende groepen van drie wielen 12,19 en 20 resp.13,19 en 20 zijn gevormd,waarbij de draaiingsassen van de wielen van een groep in een vlak zijn gelegen en,in de in fig.2 weergegeven stand waarin de loopvlakken van de wielen tegen elkaar aanliggen,dedraaiingsassen van twee naburige wielen een hoek van ongeveer 60° met elkaar insluiten,dat wil 15 zeggen dat de wielen gezien in fig.2 over een hoek van 120° ten opzichte van elkaar verdraaid staan opgesteld.Two wheels 19 and 20 with pneumatic tires are attached to each of the wheel carriers 15 and 16. As will be clear from Figs. 1 and 2, the arrangement is such that two cooperating groups of three wheels 12, 19 and 20 and 13, 19 and 20 are formed, the axes of rotation of the wheels of a group are in one plane and, in the position shown in fig. 2 in which the treads of the wheels abut each other, the rotation axes of two adjacent wheels enclose an angle of approximately 60 °, that is to say that the wheels seen in fig. 2 are arranged rotated at an angle of 120 ° relative to each other.

Met behulp van een slechts schematisch in de figuren aangeduide schroefspindel 21,die over een deel van zijn lengte van linkse schroefdraad en over een deel van zijn lengte van rechtse schroëüraad is voor-20 zien,waarbij het van linker schroefdraad voorziene gedeelte samenwerkt met bijvoorbeeld een aan de wieldrager 15 verbonden moer en het van rechte schroefdraad voorziene deel saraenwerkt met een aan de wieldrager 16 verbonden moer,is het mogelijk om de wieldragers 15 en 16 met de daaraan bevestigde wielen 19 en 20 om de scharnierassen 17 en 18 te 25 verdraaien in een van elkaar af gekeerde richting resp.in een naar elkaar toegekeerde richting ter aanpassing van de tussen de loopvlakken van de wielen 12,19 en 20 resp. 13,19 en 20'gelegen tussenruimte aan de diameter van de te verplaatsen leiding of pijp.With the aid of a screw spindle 21 indicated only schematically in the figures, which is provided with a left-hand thread over part of its length and with right-hand thread over part of its length, the left-hand threaded part cooperating with, for example, a nut connected to the wheel carrier 15 and the straight threaded part works together with a nut connected to the wheel carrier 16, it is possible to rotate the wheel carriers 15 and 16 with the wheels 19 and 20 attached thereto about the pivot shafts 17 and 18 in a direction turned away from each other or in a direction turned towards each other to adjust the distance between the running surfaces of the wheels 12, 19 and 20, respectively. 13,19 and 20 'spaced at the diameter of the pipe or pipe to be displaced.

Aan de wieldragers 15 en 16 zijn verder hydraulische motoren 22 30 resp.23 bevestigd voor het aandrijven van de door de desbetreffende wieldrager ondersteunde wielen 19 of 20.Hydraulic motors 22, 30 and 23 are further attached to the wheel carriers 15 and 16 for driving the wheels 19 or 20 supported by the respective wheel carrier.

Zoals nog uit fig.2 blijkt liggen de zwenkassen 17 resp.18 nagenoeg in een vlak,dat de hoek tussen de wielvlakken van de verticaal staande wielen 12,13 en het wielvlak van de wielen 19 resp. de wielen 20 nagenoeg 35 doormidden deelt indien de wielen de in fig.2 weergegeven stand innemen.As can still be seen from Fig. 2, the pivot axes 17 and 18 lie substantially in a plane, that the angle between the wheel faces of the vertical wheels 12, 13 and the wheel face of the wheels 19 and 18 respectively. the wheels 20 practically divide in half if the wheels take the position shown in fig. 2.

3502222 '_- X-.\ fctiÉ -4- 24864/CV/tl3502222 '_- X -. \ FctiÉ -4- 24864 / CV / tl

Hierdoor wordt bereikt,dat bij een gegeven rolstraal,rekening gehouden met de bandindrukking onder belasting van de wielen,de wielvlakken van de wielen steeds althans nagenoeg op het hart van de verplaatste leiding of buis zullen zijn gericht,waardoor de drie luchtbanden van de 5 wielen een nagenoeg identieke vervorming ondergaan en een zo goed mogelijke en gelijkmatige aangrijping op het te verplaatsen voorwerp wordt bewerkstelligd.This ensures that, for a given roller radius, taking into account the tire compression under load of the wheels, the wheel surfaces of the wheels will always be directed at least substantially at the center of the displaced pipe or tube, so that the three pneumatic tires of the 5 wheels undergo almost identical deformation and the best possible and uniform engagement with the object to be moved is achieved.

Indiende wielstellen de in fig. 1 en 2 weergegeven stand innemen kan een voorwerp zoals een flexibele leiding,kabel of buis in horizontale richting door 10 de wielstellen worden verplaatst, zoals aangeduid met de lijn 24 in fig. 1. Uiteraard zullen daarbij de wielen 19 en 20 enigszins uit elkaar zijn gezwenkt in aanpassing aan de diameter van het te verplaatsen voorwerp en de gewenste band in-indrukking resp.gewenste belasting door de band uitgeoefend op het voorwerp.If the wheel sets take the position shown in fig. 1 and 2, an object such as a flexible pipe, cable or tube can be moved horizontally through the wheel sets, as indicated by the line 24 in fig. 1. Naturally, the wheels 19 and 20 are pivoted slightly apart in accordance with the diameter of the object to be displaced and the desired band indentation or desired load exerted by the band on the object.

'Indien het voorwerp voldoend ver is verplaatst kunnen de wielen 15 19 en 20 eventueel verder uit elkaar worden gezwenkt opdat de leiding, buis,kabel of dergelijke naar beneden kan vallen op de grond of in een voor het opnemen van het voorwerp aangebrachte greppel of dergelijke.If the object has moved sufficiently far, the wheels 15, 19 and 20 can optionally be pivoted further apart so that the pipe, tube, cable or the like can fall down on the ground or in a trench or the like arranged for receiving the object .

Zoals echter hierboven reeds vermeld is het bij toepassing van de constructie volgens de uitvinding ook mogelijk om het de wielen onder-20 steunende portaalvormige gesteldeel 10 ten opzichte van het overige deel van het gestel te verzwènken om de assen 9,waardoor de hartlijn van een door de inrichting gevoerde buis Of dergelijke ,aangeduid door de lijn 24, een hoek met de horizontaal zal gaan insluiten.Zodoende wordt het mogelijk om met de inrichting een te verplaatsen voorwerp zoals een 25 buis of pijp met kracht in de grond in te drukken.As already stated above, when the construction according to the invention is used it is also possible to pivot the wheel-supporting portal-shaped frame part 10 relative to the rest of the frame about the axles 9, so that the center line of a the device lined pipe Or the like, indicated by the line 24, will enclose an angle with the horizontal. Thus, it becomes possible with the device to press an object to be displaced such as a pipe or pipe into the ground with force.

Daarbij is het niet alleen mogelijk om bijvoorbeeld rechte pijpen of buizen met behulp van de inrichting te verplaatsen,maar in het bijzonder ook vooraf met een bepaalde kromtestraal gebogen buizen.In de praktijk is dan ook de inrichting bijzonder geschikt gebleken om bijv. der-30 gelijke gebogen buizen in de grond te drukken ter hoogte van een sloot, greppel of dergelijke waardoor het mogelijk wordt om aan de ene zijde van de sloot,greppel of dergelijke de gebogen buis in de grond te drukken en daarbij de gebogen buis onder de sloot,greppel of dergelijke door te voeren totdat het voorlopende einde van de buis aan de andere zijde 35 van de sloot,greppel of dergelijke weer uit de grond komt. Indien gewenst kan uiteraard de buis of dergelijke met de inrichting volgens de uitvinding ook weer uit de grond worden getrokken.It is not only possible to move, for example, straight pipes or tubes with the aid of the device, but in particular also tubes which are bent in advance with a certain radius of curvature. pressing equal bent pipes into the ground at the level of a ditch, ditch or the like, making it possible to push the bent pipe into the ground on one side of the ditch, ditch or the like, thereby placing the bent pipe under the ditch, trench or the like until the leading end of the pipe on the other side of the ditch, trench or the like comes out of the ground again. If desired, the tube or the like can of course also be pulled out of the ground again with the device according to the invention.

« k iï 2 2 2 2 \'Γ· ^ Μ* “ -5- 24864/CV/tl«K iï 2 2 2 2 \ 'Γ · ^ Μ *“ -5- 24864 / CV / tl

Bij toepassing van de constructie volgens de uitvinding kan dan ook met behulp van een bijzonder eenvoudig uitgevoerde inrichting op doelmatige en effectieve wijze gekromde leidingen onder een waterloop of dergelijke worden doorgevoerd zonder dat het daartoe,zoals tot nu toe 5 gebruikelijk, noodzakelijk is om een dwars op de lengterichting van de waterloop verlopende greppel of dergelijke te graven,de gebogen buis in de greppel te plaatsen en deze vervolgens weer aan te vullen.When using the construction according to the invention, curved pipes can therefore be passed efficiently and effectively under a watercourse or the like with the aid of a particularly simply designed device, without it being necessary, as hitherto usual, to transverse dig trench or the like running along the length of the watercourse, insert the bent pipe into the trench and then replenish it.

Daarnaast is de inrichting ook op effectieve wijze te benutten voor het in horizontale richting verplaatsen van voorwerpen,die vrijkomen 10 van de inrichting zodra de wielen 19 en 20 uit elkaar worden bewogen.In addition, the device can also be effectively used for displacing objects in the horizontal direction which are released from the device as soon as the wheels 19 and 20 are moved apart.

De drie in een groep opgestelde wielen omvatten de buis, leiding of derg. nagenoeg geheel, zodat een goede ondersteuning wordt verkregen,zonder dat dit tot ongewenste vervormingen van de min of meer elastische buis, leiding of derg. behoeft te leiden. Daarbij zullen in het algemeen van lucht-15 banden voorziene wielen worden gebruikt, maar er kan bijv. ook gebruik worden gemaakt van enigszins veerkrachtige, geheel of gedeeltelijk massieve banden.The three wheels arranged in a group include the tube, conduit or the like. almost entirely, so that a good support is obtained, without this leading to undesired deformations of the more or less elastic tube, pipe or the like. need to lead. In this case, wheels with pneumatic tires will generally be used, but for instance use can also be made of somewhat resilient, wholly or partly solid tires.

Doordat de hartlijnen van de assen 9 de lengteas van het te verplaatsen voorwerp althans nagenoeg snijden, waardoor de tijdens bedrijf uit-20 geoefende krachten practisch geen koppel op het gesteldeel 10 zullen uitoefenen, hetgeen de bevestiging van dit gesteldeel 10 in een gewenste stand vergemakkelijkt.Because the axes of the shafts 9 at least substantially cut the longitudinal axis of the object to be displaced, as a result of which the forces exerted during operation will practically not exert any torque on the frame part 10, which facilitates the attachment of this frame part 10 in a desired position.

Eventueel zou men ook de wiel dragers 11, 15, 16 verzwenkbaar ten opzichte van het gesteldeel 10 kunnen aanbrengen.Optionally, the wheel carriers 11, 15, 16 could also be arranged pivotally relative to the frame part 10.

25 De verschillende hydraulische motoren kunnen parallel of in serie met onder druk staande vloeistof worden gevoed.The different hydraulic motors can be fed in parallel or in series with pressurized fluid.

Bij parallel schakeling zal de grootste trekkracht worden geleverd, maar daarbij kunnen de door een bepaalde motor aangedreven wielen gaan slippen.With parallel operation, the greatest pulling force will be delivered, but the wheels driven by a particular motor can slip.

30 Bij serie schakeling wordt een dergelijke slip vermeden en zal er dus altijd een positieve, zij het wat lagere trekkracht worden uitgeoefend.In the case of series connection, such a slip is avoided and a positive, albeit somewhat lower, tensile force will therefore always be exerted.

Ook is een afzonderlijke aandrijving van ieder wiel denkbaar.A separate drive for each wheel is also conceivable.

? 5 0 2 2 ï 'l 35? 5 0 2 2 ï 35

Claims

1. Device for displacing pipes and / or pipes in their longitudinal direction, provided with a frame and rotatable alloy wheels, which can be rotatably mounted in the frame, with the characteristic feature that the device is provided with at least a group of three co-operating wheels, the axes of which are at least substantially in a plane enclose an angle of approximately 60 ° with each other, while this wheel group is supported by a frame part which is adjustable relative to the rest of the frame in order to form a horizontal and at least substantially parallel to the pivot axis comprising the pivot axis 10 of the wheels.

Device according to claim 1, characterized in that the adjustable frame part supports two wheel groups arranged at some distance from each other.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that all wheels are drivable.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that two wheels of a wheel group are each adjustable relative to the third wheel by rotation about pivot axes, which cross the pivot axis of the wheel occupying a fixed position perpendicularly. 20

5. Device as claimed in claim 4, characterized in that the pivot axis about which a wheel is pivotable is at least substantially situated on the plane dividing the angle between the wheel face of the fixed wheel and the wheel face of the respective adjustable wheel in part. 25

A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the pivot axis about which the wheel group can be pivoted at least substantially cuts the longitudinal axis of an object moved through the wheel group during operation. 3 ft fi 0 9 1 - * tr V, J J -is »-je> -Mt iiiZJ