Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.1.1965 48897 KI. ;3IBLlO 9Ac MKP E 02 d 4//Sf UKD 624.155.15 Twórca wynalazku: mgr inz. Bogdan Mista Wlasciciel patentu: Zaklady Sprzetu Budowlanego Nr 2, Solec Kujawski (Polska) Kafar z wibromlotem do wbijania, wyrywania i formowania pali w gruncie i Przedmiotem wynalazku jest kafar do wbijania, wyrywania i formowania pali w gruncie, wyposa¬ zony w wibromlot, umozliwiajacy zdalna regulacje kierunku i wielkosci sily uderzeniowej podczas jego pracy, bez koniecznosci zatrzymywania silnika.Znane urzadzenia do zdalnego sterowania kie¬ runku i wielkosci sily uderzenia wibromlota opar¬ te sa zasadniczo na mechanizmach srubowych lub slimakowych, które napedzane zdalnie np. za po¬ moca przekladni pasowej lub linowej sluza do przesuwania wzgledem siebie bijaka i kowadla i tym samym do zmiany wielkosci luzów istnieja¬ cych miedzy górna i dolna powierzchnia otworu bijaka a umieszczonym w tym otworze sworzniem kowadla.Jezeli w takim znanym urzadzeniu nastawi sie dolny luz na wartosc mniejsza od amplitudy drgan wibromlota, wówczas nastepuje wbijanie pala. Gdy natomiast taka wartosc ma luz górny — nastepuje wyrywanie pala.Tego rodzaju znane urzadzenie, sterujace kieru¬ nek dzialania wibromlota wymagaja jego oddziel¬ nego zawieszenia sprezystego skladajacego sie np. z kilku sprezyn srubowych osadzonych miedzy kadlubem wibratora, a kowadlem i wyposazonych w nakretki do regulacji ich wstepnego zacisku w celu dodatkowej zmiany wielkosci uderzenia wibromlota.Niedogodnoscia tego znanego rozwiazania jest stosunkowo zlozona konstrukcja oraz niemozliwosc 30 ciaglej regulacji charakterystyki zawieszenia spre¬ zystego i tym samym dokladnego i równomiernego nastawiania wielkosci sily uderzeniowej wibro¬ mlota.W celu unikniecia tych niedogodnosci zostalo wytyczone zadanie opracowania prostej konstrukcji urzadzenia do sterowania dzialania wibromlota, które spelnialoby równiez funkcje sprezystego za¬ wieszenia tego wibromlota i umozliwiloby doklad¬ ne nastawianie w sposób ciagly wielkosci i kie¬ runku sily uderzeniowej wibromlota.Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostalo roz¬ wiazane za pomoca ukladu pneumatycznego, skla¬ dajacego sie z cylindra zasilanego dwustronnie (wedlug wyboru) sprezonym czynnikiem gazowym np. powietrzem oraz prowaeftpnego w tym cylin¬ drze tloka bijakowego, wprawianego w ruch drga¬ jacy za pomoca podwójnego wibratora symetrycz¬ nego. W takim ukladzie sprezony czynnik gazowy sluzy zarówno do amortyzacji jak i do zmiany kierunku i wielkosci dzialania wibratora.Wibromlot ze sterowaniem i zawieszeniem pneu¬ matycznym wedlug wynalazku pozwala nie tylko na latwe wbijanie i wyrywanie wszelkiego rodzaju pali ze stali ksztaltowej i pali zelbetowych, lecz równiez na pograzanie i wyrywanie rury obsado- wej i formowanie pala w czasie wyrywania z ubi¬ janiem.Dalsze cechy znamienne kafara wedlug wyna¬ lazku zwiazane z podana róznorodnoscia jego sto- 488973 48897 4 sowania wynikaja z ulepszenia kontrukcji napedu podwozia gasienicowego, umozliwiajacego porusza¬ nie sie kafara w kazdych prawie warunkach dro¬ gowych, z celowej konstrukcji amortyzacji wciaga¬ rek elektrycznych, opracowania wytrzymalej pro¬ wadnicy pali i ukladu do poziomowania podstawy kafara.Te dalsze cechy znamienne beda wykazane szczególowo w opisie przykladu wykonania kafara wedlug wynalazku uwidocznionego na rysunku, na -którym fig. 1 przedstawia schematycznie kafar przystosowany do formowania pali w gruncie, fig. 2 — przenosnik do podawania betonu do rury obsadowej, fig. 3 — hydrauliczny naped podwozia gasienicowego, fig. 4 i 5 — wyciagarke elektrycz¬ na w dwóch rzutach, przeznaczona do ustawiania prowadnicy i pali, fig. 6 — sposób podnoszenia dlugich pali zelbetowych, a fig. 7 i 8 — w dwóch rzutach, uklad do poziomowania podstawy kafara.Jak widac na fig. 1, kafar wedlug wynalazku jest wyposazony w wibrator dwusilnikowy symetrycz¬ ny 1, z kadlubem którego jest polaczone tloczysko z tlokiem bijakowym 2, prowadzonym w cylin¬ drze 3 i wprawianym w ruch drgajacy za pomoca wibratora 1. Zarówno tlok 2, jak i cylinder 3 sa wyposazone w nakladki udarowe 4, odporne na uderzenia tloka o czolowe scianki cylindra. Do cy¬ lindra 3 jest doprowadzone sprezone powietrze z kierunku Pi lub P2 albo z obydwóch kierunków Pi i P2 w celu utworzenia amortyzujacej poduszki powietrznej i w celu regulacji amplitudy drgan tak zestawionego wibromlota oraz dla zdalnego stero¬ wania wielkosci i kierunku dzialania sily uderze¬ niowej. W przypadku doprowadzenia sprezonego powietrza tylko w kierunku Pi, tlok 2 wprawiony w ruch wibracyjny za pomoca mas niewywazo- nych wibratora 1 uderza tylko w dolne nakladki udarowe cylindra 3, powodujac wbijanie pala, Je¬ zeli powietrze sprezone jest doprowadzone do cy¬ lindra tylko w kierunku P2, tlok wibrujacy 2 ude¬ rza o górne nakladki udarowe cylindra i powoduje wyrywanie pala.W przypadku doprowadzania powietrza sprezone¬ go o okreslonym cisnieniu zarówno w kierunku Px jak i P2 nastepuje zawieszenie tloka bijakowego na poduszkach sprezonego powietrza przy czym w czasie ruchu wibrujacego tego tloka, o amplitu¬ dzie zaleznej od wartosci cisnienia powietrza po obydwóch stronach tjgka, nie nastepuja bezposred¬ nie uderzenia o sc^mki czolowe cylindra, zatem w tym przypadku cylinder 3 tworzy zasadniczo tylko zawieszenie pneumatyczne wibromlota, który w praktyce przy cisnieniu powietrza okolo 100 atm. staje sie wibratorem o sile wzbudzenia równej ilo¬ czynowi istniejacego cisnienia maksymalnego i po¬ wierzchni roboczej tloka.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 rysunku jest przeznaczone zasadniczo do formowania pali w gruncie. Wibrator 1 zawieszony w cylindrze pneumatycznym 3 jest polaczony z bulawa 5 za posrednictwem rury 6, przykreconej do tloczyska zawieszenia pneumatycznego. Skrecona konstrukcja rury 6 umozliwia w razie potrzeby jej przedluzanie lub skracanie. Ubijanie pala za pomoca bulawy 5 nastepuje wówczas, gdy wibrator jest zawieszony na poduszkach powietrznych, przy czym bulawa 5 wykonuje ruchy o amplitudzie zaleznej od warto¬ sci cisnienia sprezonego powietrza w cylindrze 3 po obydwóch stronach tloka 2. Dolny koniec bula- 5 wy 5 powinien byc zawieszony w odleglosci od 0,2—0,5 m od dolnego konca rury obsadowej 7, slu¬ zacej do formowania pala.Zgodnie z wynalazkiem, rura obsadowa 7 jest wyposazona w szereg rur prowadniczych 8 o ma¬ lej srednicy, rozmieszczonych na obwodzie we¬ wnetrznym rury obsadowej 7. Rury 8 sluza do pro¬ wadzenia elementów zbrojeniowych 9 pala, przy czym na okreslonej wysokosci sa one odgiete i wy¬ prowadzone na zewnatrz rury obsadowej 7. Ele¬ menty zbrojeniowe 9 sa wkladane do rury obsa¬ dowej 7 przed jej pograzeniem, przy czym sa one spawane lub zaginane u dolu w zaczepach, umiesz¬ czonych w trzewiku 15. Gromadzenie elementów zbrojeniowych 9 w rurach 8 nie wymaga zmudne¬ go wiazania ich miedzy soba, ulatwiajac tym sa¬ mym formowanie pala.W górnej czesci rury obsadowej 7 jest przymoco¬ wany cylinder 3 ukladu amortyzujacego, zas nieco nizej, rura obsadowa jest wyposazona w lej zasy¬ powy 10 do zaprawy cementowej, zaopatrzony we wspornik wahliwy przenosnika zgarniakowego 29, który jest wsparty drugim koncem na jednoosio¬ wym podwoziu 31. (fig. 2). Taki ruchomy prze¬ nosnik 29 wyposazony w pojemnik 30, w którym mozna podawac beton w kierunku B2 przy nachy¬ leniu przenosnika w granicach od 0°—60°, jest przystosowany do wspólpracy z wibrujaca rura obsadowa, która moze miec dodatkowo zmienna wysokosc.W celu umozliwienia wbijania pala w grunty o duzej sprezystosci, gdy amplituda drgan gruntu jest wieksza od amplitudy drgan rury obsadowej z wibratorem, albo w przypadku wyrywania, gdy nosnosc gruntu jest mniejsza od ciezaru rury ob¬ sadowej z wibratorem, kafar wedlug wynalazku jest wyposazony w urzadzenie klinowe dwustronne zakleszczajace rure obsadowa 7, stanowiace czesc skladowa prowadnicy pala. Urzadzenie klinowe sklada sie z obudowy 14, której wewnetrzne zbiez¬ ne powierzchnie stozkowe stykaja sie z klinami 11 i 12, rozpieranymi za pomoca sprezyny 13. W po¬ lozeniu normalnym, kliny 11 i 12 rozparte sprezy¬ na 13 zajmuja polozenie stwarzajace luz miedzy rura obsadowa a prowadnica pala, z która obu¬ dowa 14 stanowi jedna calosc.Przy wyrywaniu w warunkach podanych wyzej, na kliny 11 dziala sie sila w kierunku zaznaczo¬ nym strzalka F, w wyniku czego kliny 11 zaklesz¬ czaja sie miedzy obudowa 14 a rura obsadowa 7 uniemozliwiajac jej ruch ku dolowi. W tym przy¬ padku kliny podtrzymuja kazdorazowo rure obsa¬ dowa wyrywana z gruntu, z uwagi na jego mala nosnosc, nie wystarczajaca do podtrzymania ciez¬ kiej rury obsadowej wraz z wibratorem.W przypadku wbijania rury obsadowej w grunt o duzej sprezystosci zachodzi potrzeba dodatkowe¬ go obciazenia wbijanej rury obrotowej w celu zmniejszenia sprezystego oddzialywania gruntu wy¬ wolujacego wypychanie rury obsadowej.Zgodnie z wynalazkiem osiaga sie to przez przy- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 48897 6 lozenie sil dzialajacych na kliny 12 w kierunku przeciwnym do wskazanego strzalkami F, dzieki czemu kliny 12 zakleszczaja sie miedzy obudowa 14 a rura obrotowa 7, przy czym pod wplywem dzia¬ lania wibratora to zakleszczenie jest luzowane umozliwiajac zaglebienie sie jej w gruncie zas reakcja sprezysta gruntu dzialajaca w kierunku przeciwnym powoduje jeszcze wiekszy zacisk kli¬ nów 12 miedzy obudowa 14 a rura 7. Uzyskane w ten sposób polaczenie klinowe laczy chwilowo rure obsadowa w jedna calosc z prowadnica i cala konstrukcja kafara, którego ciezar dzialajacy na rure tlumi reakcje sprezysta gruntu wywolywana wbijaniem i tym samym uniemozliwia cofanie sie wbijanej rury.Kafar wedlug wynalazku jest osadzony na pod¬ woziu gasienicowym wyposazonym w gasienice 23, nalozone na kola nawrotne 24. Ogniwa gasienicy maja wystajace na zewnatrz sworznie 25, o które zaczepia uchwyt nastawny 27, stanowiacy zakon¬ czenie tloczyska silownika hydraulicznego 26, ulo- zyskowanego w ramie podwozia. W polozeniu przedstawionym na fig. 3, uchwyt nastawny 27 umozliwia prawidlowe zaczepianie silownika o wy¬ stajace sworznie 25 przy wysuwaniu sie tloczyska z cylindra, silownika przy czym dalszy ruch tlo¬ czyska w kierunku strzalki powoduje przesuw ga¬ sienicy i tym samym ruch ukladu gasienicowego w kierunku strzalki V. Przy ruchu powrotnym tlo¬ czyska, uchwyt 27 latwo zsuwa sie ze sworznia 25 i cofajac sie na pozadana odleglosc zachodzi z kolei na nastepny sworzen 25 gasienicy. Nastepujacy po¬ tem roboczy ruch tloczyska w kierunku strzalki powoduje znowu przepychanie gasienicy o kolejny odcinek drogi. Przepychanie gasienicy nastepuje jezeli uchwyt nastawny 27 jest ustalony w polo¬ zeniu 1 za pomoca sworznia 28. Jezeli uchwyt 27 zostanie przestawiony w polozenie 2 i ustalony w tym polozeniu za pomoca sworznia 28 wówczas silownik hydrauliczny 26 bedzie wykonywal swój ruch roboczy w czasie wciagania tloczyska do tlo¬ ka tego silownika. Przy ruchu jalowym silownika tloczysko wysuwa sie z cylindra az do chwili gdy uchwyt 27 zaskoczy na sworzen 25 gasienicy, który pociagany w czasie nastepujacego z kolei ruchu powrotnego tloczyska, wywoluje przesuw podwozia gasienicowego w kierunku przeciwnym do strzal¬ ki V.Podwozie gasienicowe kafara wedlug wynalazku wyposazone w napedowe silowniki hydrauliczne stanowi prosty uklad jezdny nadajacy sie do zasto¬ sowania w kazdych prawie warunkach terenowych.W trudnych warunkach terenowych wystepuja cze¬ sto rózniace sie znacznie od siebie opory jazdy poszczególnych gasienic co utrudnia zachowanie wytyczonego prostoliniowego ruchu pojazdu.W celu unikniecia tej niedogodnosci kazdy silow¬ nik gasienicy jest zasilany oddzielna pompa,' przy czym w przypadku zwiekszenia sie oporów jazdy na przyklad gasienicy lewej, nalezy odpowiednio nastawic pompe zasilajaca lewy silownik w celu zwiekszenia cisnienia czynnika roboczego, którego zwiekszone oddzialywanie na tlok silownika po¬ zwala pokonac powstale zwiekszone opory jazdy gasienicy i tym samym zachowac prostolinijny kie¬ runek ruchu pojazdu gasienicowego.Jak uwidoczniono na fig. 6, konstrukcja prowad¬ nicy w kafarze wedlug wynalazku jest przystoso- 5 wana do podnoszenia dlugich pali zabezpieczajac je przy tym przed pekaniem pod wplywem wlas¬ nego ciezaru. W tym celu, prowadnica 32 osadzona obrotowo na walku 39 podstawy jest wyposazona w szereg wsporników krazkowych 35, rozmieszczo¬ nych wzdluz tej prowadnicy w malych odstepach.Kazdy wspornik krazkowy 35 sklada sie z trzech krazków linowych, z których jeden, ustawiony od strony pala jest wyposazony dodatkowo w hak za7 czepiajacy o odpowiednie ucho zaczepowe 34 pala 33. Pal 33 jest przyczepiony do opuszczonej poziomo prowadnicy 32 za pomoca haków kazdego wspornika krazkowego 35 i przyciagany do pro¬ wadnicy za pomoca liny rozpietej na tych wspor¬ nikach i napedzanej wciagarka linowa 36. Dodat¬ kowo, pal 33 jest zaczepiony koncem drugiej liny o ucho górne 37, przy czym ta druga lina jest na¬ pedzana równiez za pomoca wciagarki 36. W przy¬ padku okreslonego napiecia obydwóch lin tworzy sie dostatecznie sztywny uklad miedzy palem i pro¬ wadnica, pozwalajacy na bezpieczne jego podnie¬ sienie do polozenia pionowego za pomoca silownika hydraulicznego 38. W czasie podnoszenia wciagar¬ ka 36 musi zapewnic dostateczne napiecie oby¬ dwóch lin napinajacych.Jak uwidoczniono na fig. 4 i 5 konstrukcja wcia¬ garki linowej 36 jest wyposazona w amortyza¬ tor 22 na przyklad sprezynowy, który zabezpiecza osadzony na nim silnik 20 przed obrotem pod wplywem napiecia liny oraz nie dopuszcza do szkodliwych drgan silnika jakim jest poddawana konstrukcja kafara pod wplywem wibratora. Wcia¬ garka linowa 36 posiada wal 16, przechodzacy przez skrzynke przekladniowa 27 i beben lino¬ wy 18, przy czym wal jest osadzony w dwóch lo¬ zyskach 19, spoczywajacy w podstawie polaczonej z podwoziem gasienicowym. Do skrzyni przeklad¬ niowej 17 przymocowany jest silnik kolnierzowy 20 oraz hamulec tarczowy 21. Duza bezwladnosc sil¬ nika 20, osadzonego na amortyzatorze 22 zapewnia dodatkowo statecznosc polozenia tego silnika, W celu zapewnienia zalozonego kierunku wbija¬ nia pala zachodzi potrzeba stalego ustawienia pro¬ wadnicy pala przez ustalenie polozenia jej pod¬ stawy.Na fig. 7 i 8 jest przedstawiony uklad poziomo¬ wania podstawy prowadnicy w kafarze wedlug wynalazku, opierajacy sie na zasadzie, ze trzy punkty wyznaczaja plaszczyzne. Zgodnie z wyna¬ lazkiem uklad poziomowania podstawy 43 sklada sie z dwóch hydraulicznych podnosników 40, okre¬ slajacych dwa wspomniane krancowe punkty plasz¬ czyzny oraz z jednego przegubu 44 o dwóch stop¬ niach swobody, stanowiacy trzeci wspomniany punkt potrzebny do wyznaczenia plaszczyzny.Obok podnosników hydraulicznych 40 znajduja sie sruby 41, sluzace do zabezpieczenia stalego po¬ lozenia podstawy 43 w czasie pracy wibromlota i tym samym zapewniajace staly kierunek wbija¬ nia pala.Zasilajac czynnikiem hydraulicznym podnos- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6048897 8 nik 40 mozna unosic lub opuszczac przednia czesc podstawy zmieniajac jej nachylenie i tym samym zmieniajac ustawienie prowadnicy pala, zwiazanej z przednia czescia tej podstawy 43.Podnoszac tylko jedna strone i ewentualnie 5 opuszczajac przy tym druga strone podstawy, zmie¬ nia sie kat ustawienia prowadnicy w kierunku po¬ przecznym. Przy jednoczesnym podnoszeniu pod¬ stawy za pomoca obydwóch podnosników zmienia sie ustawienie prowadnicy w kierunku podluznym. io Ruchy podstawy 43 nastepuja wzgledem podwozia gasienicowego 42, które w czasie nastawiania tej podstawy jest unieruchomione.Polozenie podstawy moze byc nastawiane rów¬ niez w czasie ruchu kafara w celu jego zabezpie- 15 czenia przed wywróceniem sie w przypadku natra¬ fienia na stosunkowo duze nierównosci terenowe.Opisany wyzej kafar wedlug wynalazku mozna zatem stosowac w róznych warunkach terenowych zapewniajac jednoczesnie szybkie i skuteczne wy- 20 konywanie robót. PL