WO1996001928A1

WO1996001928A1 - Gleitverbindung

Info

Publication number: WO1996001928A1
Application number: PCT/AT1995/000127
Authority: WO
Inventors: Karl Pach
Original assignee: Elin Energieversorgung Gmbh
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1996-01-25
Also published as: ATA134394A; DE59503284D1; AT400732B; EP0769086B1; FI970008A0; EP0769086A1; FI970008A; AU2664695A

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitverbindung zu schaffen, die die immensen Kräfte der Momente, insbesondere der Quermomente, die bei einer beliebigen Lage des Mäklers im Raum entstehen, beherrscht. Eine Gleitverbindung (1) ist auf einer Trag-Führungssäule (29) aufgeschoben. Die Trag-Führungssäule ist ein Teil des Mäklers. Die Gleitverbindung (1) besteht aus einem inneren Hohlzylinder (2) und einem koaxial dazu angeordneten äußeren Hohlzylinder (16). Der Rammbär (21) ist über Haltearme (28), die am äußeren Hohlzylinder (16) angeordnet sind, mit dem Mäkler verbunden. Wird nun der Mäkler in die horizontale Lage gebracht, verursacht das Gewicht des Rammbären große Momente an den Gleitverbindungen. So entstehen an den oberen Gleitverbindungen (1) immense Zugkräfte, und an den unteren Gleitverbindungen (1) enorme Druckkräfte. Durch das Umgreifen über die Mittellinie im Bereich 31 werden die Zugkräfte aufgenommen. Ebenso werden im Bereich 32 der unteren Gleitverbindungen die Druckkräfte aufgenommen. Die Hebelmomente können mehrere Tausend kpm betragen. Mit der Erfindung ist gewährleistet, daß die Zug- und Druckkräfte einwandfrei beherrscht werden.

Description

GLEITVERBINDUNG

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Gleitverbindung für die Führung eines bewegten Gewichtes, insbesondere eines Rammbären und/oder die Führung einer mit einem Hubarm, vorzugsweise über eine Dreh-Schwenkeinheit, verbundenen Führungseinheit mit einem Mäkler, insbesondere bei einer Einrichtung zum Rammen von Masten, Piloten, Fundierungen oder dgl., wobei der Mäkler rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, und aus vier rechtwinkelig zueinander angeordneten Platten oder dgl. besteht, dessen Kanten aus vier, kreisrunden Querschnitt aufweisenden Trag-Führungssäulen gebildet sind.

Bei Einrichtungen der erwähnten Art wird Arbeit dem in das Erdreich einzutreibenden Stück in Form kinetischer Energie zugeführt und setzt sich beim Auftreffen auf dieses Stück in potentielle Energie um.

Bei herkömmlichen Rammeinrichtungen bestehen die Gleitverbindungen für die Führung des Rammbären aus Winkeln, die an den Trag-Führungssäulen angeordnet sind und die von U-förmigen Halterungen, die mit dem Rammbären verbunden sind, umgriffen werden. Die im Prinzip gleiche Art der Ausführung wird auch für die Verbindung der Trag-Führungssäulen mit der Führungseinheit angewandt.

Der wesentliche Nachteil solcher Gleitverbindungen besteht darin, daß die Ramm¬ vorrichtung lediglich bei lotrechter Stellung des Mäklers volle Führungsfunktions- fähigkeit aufweist. Wird der Mäkler beispielsweise um 90° gedreht, so ist eine überaus große Momentenbeanspruchung durch das Gewicht des Rammbären gegeben, die die Sicherheit der Einrichtung beispielsweise beim Transport nicht gewährleistet. Ferner geht bei der Abwärtsbewegung des Rammbären ein beträchtlicher Teil der kinetischen Energie durch Reibung der Halterungen an den Trag-Führungssäulen verloren und steht somit nicht mehr zum Rammen der einzutreibenden Stücke zur Verfugung. Schließlich ergeben sich auch Leistungsverluste durch Reibung bei der Aufwärtsbewegung des Rammbären.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gleitverbindung der eingangs zitierten Art zu schaffen, die einerseits die Nachteile der bekannten Führungslager vermeidet, und die anderseits die immensen Kräfte der Momente, insbesondere der Quermomente, die bei einer beliebigen Lage des Mäklers im Raum entstehen, beherrscht.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadruch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gegenüberliegende Platten des Mäklers parallel aus den Eck¬ säulenachsen nach innen gegen die Mittellinie des Mäklers verschoben angeordnet sind, daß zwei ineinander angeordnete koaxiale Hohlzylinder vorgesehen sind, wobei der äußerer Hohlzylinder mit dem Gewicht bzw. der Führungseinheit verbunden ist und der innere Hohlzylinder die Trag-Führungssäule mehr als 180°, insbesondere 260°, umschließt, und die Stirnseiten als Außenflansch für den äußeren Hohzyiinder ausgebildet sind, und daß die als Führungslager auf der Trag-Führungssäule und ineinander angeordneten Hohlzylinder eine im Querschnitt kreissektorartige Ausnehmung aufweisen, wobei die Sehne dieser Ausnehmung am Innendurchmesser des inneren Hohlzylinders kleiner ist als der Durchmesser der Trag-Führungssäule und die beiden Schnittflächen der kreissektorartigen Ausnehmung bildenden Schenkel einen rechten Winkel einschließen, und der Kreuzungspunkt dieser Schenkel auf der die sektorartige Ausnehmung aufweisenden Seite, außerhalb des Mittelpunktes des Führungslagers liegt.

Durch die Erfindung ist es erstmals möglich, eine Gleitverbindung zu schaffen, die bei jeder beliebigen Lage des Mäklers im Raum allen Querkräften gewachsen ist. So kann beispielsweise der Mäkler mit dem Rammbären um 90° aus der Lotrechten geschwenkt werden und für den Transport quasi geschultert werden, ohne daß irgend¬ welche Risken eingegangen werden. Dabei treten Hebelmomente auf, die mehrere Tausend kpm betragen können. Mit der Erfindung ist gewährleistet, daß die Zug- und Druckkräfte einwandfrei beherrscht werden.

Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß im zusammengebauten Zustand die Gleitverbindung eine unverlierbare Einheit mit der Trag-Führungssäule bildet und aufgrund des großen Umgreifüngswinkels relativ große Flächen für die Kraftüber¬ tragung aufweist. Ferner können damit Rammarbeiten weitgehend vibrationsfrei und mit großer Leistungsersparnis, im Vergleich zu bisherigen Einrichtungen der beschriebenen Art, durchgeführt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der innere Hohlzylinder aus einem relativ weichen Werkstoff, vorzugsweise einem Lagermaterial, insbesondere aus Bronze, und der äußere Hohlzylinder aus einem relativ harten Werkstoff, insbesondere aus Stahl, ausgeführt ist.

Diese Weiterbildung ist vorteilhaft, weil auf diese Weise sichergestellt wird, daß der äußere Hohlzylinder eine im Vergleich zum inneren Hohlzylinder nur geringfügige Abnutzung erfährt, wohingegen der innere Hohlzylinder, welcher auf einfache Weise auswechselbar ist, den Hauptteil der Abnützung erfährt. Darüber hinaus ist es ja bekannt, das Bronze ein ausgezeichnetes Lagermaterial ist, da es selbstschmierende Eigenschaften aufweist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die innere Rotationsfläche des inneren Hohlzylinders als Gleitfläche ausgebildet. Natürlich reduziert eine derartige Maßnahme die Reibungsverluste.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Innen¬ durchmesser des äußeren Hohlzylinders und dem Außendurchmesser des inneren Hohlzylinders ein geringfügiges Spiel vorgesehen. Da eine übergenaue Maßhaltigkeit nicht erforderlich ist, reduzieren sich die Herstellungskosten beträchtlich.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist die Länge der Sehne der Ausnehmung am inneren Durchmesser des äußeren Hohlzylinder größer als der Abstand zwischen den Schenkeln und den zu den Schenkeln parallel verlaufenden

Tangenten am äußeren Umfang des inneren Hohlzylinders. Wie bereits erwähnt, bildet die Gleitverbindung auf der Trag-Führungssäule eine unverlierbare Einheit. So sind jedoch die beiden Hohlzylinder, wenn sie aus der Trag-Führungssäule abgezogen sind, sehr einfach zu trennen. Sie können nämlich durch Drehen gegeneinander aus- oder ineinandergedreht werden.

Anhand eines Ausfύhrungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt Fig. 1 eine Rammvorrichtung, Fig. 2 a, die Gleitverbindung in Draufsicht, Fig. 2 b einen Schnitt A-A der Fig. 2 a, Fig. 2 c die Gleitverbindung mit Trag-Führungssäule und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gleitverbindung mit der Trag-Führungssäule.

In Fig. 1 steht ein Mäkler 20 senkrecht in Arbeitsstellung. Er wird von einem Hubarm 22 gehallen, dessen freies Ende mit einer Dreh-Schwenkeinheit 27 des Mäklers 20 verbunden ist. Die Gleitverbindungen bzw. Führungslager 1 sind auf einer Trag- Führungssäule 29, welche ein Teil des Mäklers 20 ist, aufgeschoben. Mittels Halte¬ armen 28 sind die Führungslager 1 mit einem Rammbären 21 starr verbunden. Eine einzurammende Fundierungseinrichlung 24 ist unter dem Rammbären 21 senkrecht am Erdreich 25 aufgestellt und eine Schlaghaube 23 des Rammbären 21 am oberen freien Ende der Fundierungseinrichtung 24 aufgesetzt. Auch die Führungseinheit 26 ist mittels dieser Führungslager 1 mit einer Trag-Führungssäule 29 des Mäklers 20 verbunden.

Entsprechend der Fig. 2 a, b, c, besteht die Gleitverbindung bzw. das Führungslager 1 aus einem äußeren Hohlzylinder 16 und einem koaxial dazu angeordneten inneren Hohlzylinder 2. Zwischen dem Innendurchmesser (di) des äußeren Hohlzylinders 16 und dem Außendurchmesser (da) des inneren Hohzylinders 2 besteht ein gering- fügiges Spiel; die innere Rotationsfläche 5 des inneren Hohlzylinders 2 ist als Gleitfläche ausgebildet. Die innere Rotationsfläche 5 des inneren Hohlzylinders 2 umfaßt mit Spiel die Trag-Führungssäule 29. Die Länge der Sehne 6 am Innen¬ durchmesser (di) des inneren Hohzylinders 2 ist geringer als der Durchmesser der Trag-Führungssäule. Die Stirnseiten des inneren Hohlzylinders 2 sind als Außen- flansche 7 ausgebildet und liegen an den Stirnseiten 8 des äußeren Hohlzylinders 16 mit Spiel an. Das Führungslager 1 weist, gleichmäßig parallel zu seiner Längsmitte¬ lachse 17, eine in seiner Grundform kreissektorartige Ausnehmung 10 auf. Dabei schließen die beiden die Schnittflächen der kreissektorartigen Ausnehmung 10 bildenden Schenkel 11, 12 einen Winkel von 90° ein. Der Kreuzungspunkt dieser Schenkel 11, 12 liegt auf der die sektorartige Ausnehmung 10 aufweisenden Seite, außerhalb des Mittelpunktes des Führungslagers 1. Die Wandstärke des äußeren Hohlzylinders 16 muß geringer sein, als die Länge der Sehne 6 am inneren Durch¬ messer (di) des inneren Hohlzylinders 2, um ein Ineinanderdrehen zu ermöglichen.

Die Fig. 3 zeigt eine Gleitverbindung 1 auf einer Trag-Führungssäule 29. Die Trag- Führungssäule ist ein Teil des Mäklers 20, wobei mindestens zwei parallele gegenüberliegende Platten 30 parallel aus den Ecksäulenachsen nach innen gegen die Mitte des Mäklers 20 verschoben angeordnet sind. Die beiden anderen Platten 31 können mittig mit der Trag-Führungssäule 29 verschweißt sein.

Der Rammbär 21 ist über Haltearme 28, die am äußeren Hohlzylinder angeordnet sind, mit dem Mäkler 20 verbunden.

Wird nun der Mäkler 20 in die horizontale Lage gebracht, verursacht das Gewicht des Rammbären große Momente an den Gleitverbindungen. So entstehen an den oberen Gleitverbindungen 1 immense Zugkräfte, und an den unteren Gleitverbindungen 1 enorme Druckkräfte. Durch das Umgreifen über die Mittellinie im Bereich 31 werden die Zugkräfte aufgenommen.

Ebenso gut werden im Bereich 32 der unteren Gleitverbindungen die Druckkräfte aufgenommen. Der Einfachheitshalber wurden die Bereiche in einer Fig. eingezeichnet.

Der innere Hohlzylinder 2 soll also die Trag-Führungssäule 29 mit vorzugsweise 260° umgreifen.

Darüber hinaus muß zur einfachen Trennung der beiden Hohlzylinder im von der Trag-Führungssäule 29 abgezogenen Zustand, die Sehne 13 am Innendurchmesser des äußeren Stahlzylinders 16 größer sein als die Abstände a, b. Diese Abstände ergeben sich aus den Schenkeln 11, 12 und den dazugehörigen parallelen Tangenten am Außenumfang des inneren Hohlzylinders 2.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Gleitverbindung für die Führung eines bewegten Gewichtes, insbesondere eines Rammbären und/oder die Führung einer mit einem Hubarm, vorzugsweise über eine Dreh-Schwenkeinheit, verbundenen Führungseinheit mit einem Mäkler, insbesondere bei einer Einrichtung zum Rammen von Masten, Piloten, Fundierungen oder dgl., wobei der Mäkler rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, und aus vier rechtwinkelig zueinander angeordneten Platten oder dgl. besteht, dessen Kanten aus vier, kreisrunden Querschnitt aufweisenden Trag-Führungssäulen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gegenüberliegende Platten (30) des Mäklers (20) parallel aus den Ecksäulenachsen nach innen gegen die Mittellinie des Mäklers (20) verschoben angeordnet sind, daß zwei ineinander angeordnete koaxiale Hohlzylinder (2 bzw. 16) vorgesehen sind, wobei der äußere Hohlzylinder (16) mit dem Gewicht (21 ) bzw. der Führungseinheit (26) verbunden ist und der innere Hohlzylinder (2) die Trag-Führungssäule (29) mehr als 180° insbesondere 260° umschließt, und die Stirnseiten als Außenflansch (7) für den äußeren Hohlzylinder (16) ausgebildet sind, und daß die als Führungslager (1) auf der Trag-Führungssäule (29) und ineinander angeordneten Hohlzylinder (2, 16) eine im Querschnitt kreissektorartige Ausnehmung (10) aufweisen, wobei die Sehne (6) dieser

Ausnehmung (10) am Innendurchmesser (di) des inneren Hohlzylinders (2) kleiner ist als der Durchmesser der Trag-Führungssäule (29) und die beiden die Schnittflächen der kreissektorartigen Ausnehmung (10) bildenden Schenkel (11, 12) einen rechten Winkel einschließen, und der Kreuzungspunkt dieser Schenkel (11, 12) auf der die sektorartige Ausnehmung (10) aufweisenden Seite, außerhalb des Mittelpunktes des Führungslagers (1) liegt.

2. Gleitverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlzylinder (2) aus einem relativ weichen Werkstoff, vorzugsweise einem Lagermaterial, insbesondere aus Bronze, und der äußere Hohlzylinder (16) aus einem relativ harten Werkstoff, insbesondere aus Stahl, ausgeführt ist.

3. Gleitverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere (5) Rotationsfläche des inneren Hohlzylinders (2) als Gleitfläche ausgebildet ist.

4. Gleitverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innendurchmesser (Di) des äußeren Hohlzylinders (16) und dem Außendurchmesser (da) des inneren Hohlzylinders (2) ein geringfügiges Spiel vorgesehen ist.

5. Gleitverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Sehne (13) der Ausnehmung (10) am inneren Durchmesser des äußeren Hohlzylinder (16) größer ist als der Abstand (a bzw. b) zwischen den Schenkeln (11, 12) und den zu den Schenkeln (11, 12) parallel verlaufenden Tangenten am äußeren Umfang des inneren Hohlzylinders (2).