DE2753806A1

DE2753806A1 - Vorrichtung zum bewegen eines gegenstandes mittels druck- oder zugkraft

Info

Publication number: DE2753806A1
Application number: DE19772753806
Authority: DE
Inventors: Lars Gunnar Larsson
Original assignee: Stabilator AB
Current assignee: Larsson Lars Gunnar Malung Se
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DK154030C; FI63457B; SE413603B; GB1576966A; DK154030B; FI63457C; NL7713296A; SE7613604L; DK534677A; FI773601A; NO152707C; NO774110L; NO152707B

Description

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PATKNTAN WALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . Dl Pl.-I NG. W. E ITLt · D R. R E R. NAT. K. H OF FMAN N · D I PL.-1 N G. V/. LE H N

DIPI.-ING. K. FUCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MONCH EN 81 · TELEFO N (089) »11087 . TELEX 05-29ί19 (I'ATH Γ.)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bewegung eines Gegenstandes mittels Druck- oder Zugkraft insbesondere zum Einpfählen in den Boden mit einem zum abwechselnden Be- und Entlasten des Gegenstandes angeordneten Antrieb.

Beim Einbringen von Pfählen oder beim Pfählen von Blechen ist es üblich einen Fallhammer, einen Schwinghammer oder einen pneumatischen Hammer zu verwenden, der unmittelbar gegen den Gegenstand schlägt, der in den Boden eingetrieben werden soll. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß sich nur kurze Aufschlagzeiten und damit eine große anfängliche Spannung in dem Gegenstand erzielen lassen, welches vom Standpunkt des Eintreibens nicht sehr wirkungsvoll ist und zur Beschädigung des in den Boden einzutreibenden Gegenstandes führen kann. Es kann beispielsweise bei Betonpfählen nach dem Aufschlag ein Zurückprallen auftreten, wodurch ein Zerbrechen an verschiedenen Stellen auftreten kann. Große Anfangsspannungen führen weiter zu Verformungen und anderen Beschädigungen. Ein anderer großer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie einen beträchtlichen Lärm machen.

Es wurden verschiedene Versuche.» unternommen, um ein besseres und wirkungsvo]]cros Gerät zu schaffen. Zum Beispiel boschreibt die Schwedische veröffentlichte Anmeldung 388 G47 die Verwendung einer Ko] br'ii-TIy]. indoranordnung , die mit Druckluft zum Anheben des Kolben:; und zur Dämpfung der Abwärtsbewegung arbeitel. Dabei belastet

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der Kolben den Gegenstand die ganze Zeit mittels Druckluft. Es werden infolgedessen große Druckluftmengen zur Anhebung des Kolbens benötigt, was einen großen Energieverbrauch zum Erzeugen der Druckluft zur Folge hat, welches wiederum vom Standpunkt des Wirkungsgrades weniger vorteilhaft ist. Weiter sind mit der Schaffung der Druckluft gewisse Lärmprobleme und relativ schwierige Regeleinrichtungen verbunden, die zur Schaffung eines gewünschten Druckimpulses notwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die diese Nachteile vermeidet und mit der ein wirkungsvolleres und ruhigeres Arbeiten als bei der bekannten Vorrichtung durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das Zusammenwirken des Antriebs und der Flüssigkeit in der übertragung wird ein verzögerter ,gemäßigter Antrieb als bisher erreicht, wobei das Aufschlaggeräusch vermindert wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antrieb und / oder die Übertragung mit Regeleinrichtungen zur Schaffung eines der Bewegung des Antriebs zugeordneten Flüssigkeitsdurchflusses aus dem Behälter versehen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Antrieb in der öffnung des Behälters mit einem gewissen Spiel verschiebbar ist, daß das Ende des Antriebs in der Nähe des Gegenstandes zumindest eine Aussparung aufweist und daß der Antrieb zumindest am Anfang der Antriebsbewegung vollständig oberhalt dor Flüssigkeitsoberfläche zur Ausbildung eines Gaskissens in der Aussparung ausgebildet ist, wobei das Gaskissen VOrZUgSW(¹JLu¹ ein Luftkissen ist, das bei der Bewegung des Antriebs in die Flüssigkeit zusammengedrückt wird. Ein derartiges Gerät kann äusscrst einfach und zuverlässig ausgebildet werden.

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Weitere erfindungsgemäße Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus den weiteren ünteransprüchen ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 im vergrößerten Maßstab eine Einzelheit von Fig. 1, wobei die Teile in einer unterschiedlichen Zuordnung dargestellt sind; und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Antrieb eines Gegenstandes, in diesem Fall eines Pfahls 2 in den Boden, mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Antrieb 3, zum Beispiel in Form eines Fallhammers, der über eine Kraftübertragung 4 mit einer Energiequelle 5 verbunden ist und mit dessen Hilfe der Antrieb 3 auf die gewünschte Fallhöhe angehoben werden kann und abwechselnd dann den Pfahl 2 be- und entlasten kann. Der Antrieb 3 wird mittels einer Führung 6, die nach unten mit einer übertragung 7, die auf dem Pfahl 2 ruht, verbunden ist, geführt, wobei die Übertragung wiederum seitlich relativ zu dem Pfahl 2 befestigt ist, das heißt mittels einem oder mehreren Haltern 8.

Das untere Ende 9 des Antriebs 3 ist zum Zusammenwirken mit der Übertragung 7 ausgebildet, um eine Antriebskraft auf den Pfahl 2 zumindest während des letzten Abschnitts der Abwärtsbewegung des Antriebs aufzubringen. Die Übertragung 7 umfasst einen Behälter 10 mit einer Öffnung 11 in den gegen den Antrieb 3 gerichteten Seitenflächen, für das untere Ende des Antriebs, wobei zumindest ein Teil des Endes 9 während des Antriebs durch die Öffnung in den Behälter 10 stößt, welcher eine Flüssigkeit 12 zum Dämpfen der Bewegung des Antriebs enthält. Das Ende 9 des Antriebs 3 und die Übertragung 7 sind zum Zusammenwirken während der Verzögerungsbewegung des Antriebs zur Aufnahme eines ausreichend großen Flüssigkeitsdruckes und einer ausreichend großen Flüssigkeitsmenge in der

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übertragung 7 zum wesentlichen Abbremsen der Bewegung des Antriebs 3, ausgebildet, bevor er den Boden des Behälters 10 erreicht.

Die Seite des Endes 9, die der übertragung 7 gegenüberliegt, ist in geeigneter Weise mit zumindest einer nach unter geöffneten Aussparung 13 versehen. Wie man aus Fig. 1 sieht, befindet sich der Antrieb 3 zumindest am Anfang der Antriebsbewegung völlig über der Flüssigkeitsoberfläche 14. Das Ende 9 hat einen geeigneten Durchmesser, der nur unbeträchtlich geringer als der Durchmesser der öffnung 11 ist und der Antrieb 3 kann auf diese Weise mit einem gewissen Spiel in der übertragung 7 verschoben werden.

Bei einer Antriebsbewegung wird der Antrieb 3 gegen den Gegenstand getrieben. Im Falle eines Fallhammers, wie hier beschrieben, wird dies durch Antriebseinrichtungen erreicht, die aus einer geeigneten Fallhöhe gelöst werden. In diesem Fall ist es wichtig, daß die Führung 6, der Antrieb und die übertragung 7 aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, so daß der Antrieb 3 in den Behälter 10 in geeigneter Weise eintreten kann und zwar in dem Fall., indem er sich völlig zu Beginn ausserhalb der Übertragung befindet. In diesem Fall ist der Behälter an der Oberseite mit einer abgeschrägten Kante 15a versehen und das Ende 9 kann ebenfalls mit einer nach unten gerichteten entsprechenden abgeschrägten Kante 15 versehen sein.

Wenn das Ende 9 mit der Flüssigkeitsoberfläche 14 in Berührung

sich

kommt und/darauf folgend weiter in die Flüssigkeit 12 nach unten bewegt, drückt die Flüssigkeit teilweise in die Aussparung 13 (s. Fig. 2). Da der Umfangsspalt 16 zwischen dem Ende 9 und dem Behälter geeignet schmal ist, kann nur eine begrenzte Menge Flüssigkeit in dem Spalt nach oben steigen. Die auf diese Weise erhaltene Flüssigkeitsdichtung hält ein Gaskissen 17, normalerweise Luft, in der Aussparung 13. Die untere Kante 18 des Endes 9 drückt die Flüssigkeit weg, welche im wesentlichen in die Aussparung 13 gedrückt wird, wobei die Flüssigkeit das Gaskissen 17 zusammendrückt. Hierdurch wird eine gewisse Verzögerung des Antriebs 3 erreicht, wodurch der Antrieb in geeigneter Weise in seiner Bewegung abge-

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bremst wird, bevor er den Boden des Behälters 10 erreicht.

Ee wurden Versuche mit einem Fallhammer mit einem Gewicht von 4.000 kg und einer Fallhöhe von ungefähr 0,5 m durchgeführt, wobei gezeigt werden konnte, daß er ohne den Boden zu berühren abgebremst werden konnte, wenn das Ende 9 einen äusseren Durchmesser von ungefähr 400 mm und der Behälter 10 einen inneren Durchmesser von ungefähr 4 02 mm aufwies. Dabei hatte die Aussparung 13 einen Durchmesser von ungefähr 300 mm und eine Tiefe von ungefähr 200 mm. Als Flüssigkeit wurde Wasser verwendet mit einer Tiefe von ungefähr 250 mm. Abgesehen von einer beträchtlichen gegenüber dem normalen verzögerten Aufschlag - ungefähr 50 ms gegenüber normalerweise 10 ms - wurde ebenfalls ein sehr geringes Geräuschniveau erreicht.

Um den Flüssigkeitsdurchfluss in dem Spalt 16 zu erschweren, kann das untere Ende 9 und/oder der Behälter 10 mit einer oder mehreren Nuten 19 oder ähnlichem (s. Fig. 2) versehen sein, die sich rings um den Umfang erstrecken.

Es kann ebenfalls ein Flüssigkeitsdurchfluss aus dem Behälter 10 entsprechend der Bewegung des Antriebs mittels Flüssigkeitsregeleinrichtungen erreicht werden, das heißt wenn nur ein kleinerer Teil der Endoberfläche des Endes 9 mit einer Aussparung 13 versehen ist. Die Aussparung 13 kann nur teilweise ausgebildet sein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, den Spalt 16 so auszubilden, daß der gewünschte Dämpfungseffekt erhalten wird. Eine andere Möglichkeit ist, in dem Behälter 10 oder den Antrieb 3 eine notwendige Anzahl geeignet ausgebildeter und angeordneter Ausflußleitungen mit entsprechenden Durchflußhindernissen zu versehen. Beispielsweise ist eine derartige Leitung 20 in gestrichtelten Linien in Fig. 2 dargestellt, wobei die Leitung so ausgebildet ist, daß die verdrängte Flüssigkeit wieder zurück zu dem Behättor fließen kann.

Es kann möglicherweise eine Notwendigkeit zur Erneuerung von Flüssigkeit nach einem oder mehreren Antriebsbewegungen bestehen.

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Dies kann mittels einer Flüssigkeitsfülleinrichtung, zum Beispiel einer FlüssigkeitsfÖlleitung 21 geschehen, die an einem geeigneten Platz mündet. Es kann ebenfalls notwendig sein, eine Flüssigkeitskühlung in dem Behälter vorzusehen, welche durch die Anordnung einer Einrichtung vorgesehen sein kann, die ein Zirkulieren der Flüssigkeit in einem Kühlsystem erlaubt und/oder durch die Kühlung des Behälters 10 erreicht werden.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform kann natürlich hinsichtlich verschiedener Merkmale verändert werden. Zum Beispiel ist in Fig. 3 eine Ausführungsform gezeigt, wobei sich der Behälter so nach oben erstreckt, daß er gleichzeitig eine Führung für den Antrieb 3 bildet. Jede geeignete Form kann verwendet werden, wobei eine zylindrische Form nicht notwendig ist. Die Flüssigkeit ist in geeigneter Weise Wasser, es können jedoch auch andere Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsmischungen,wie zum Beispiel Glycol und Wasser,verwendet werden.

Die Kraftübertragung 4 kann einen geeigneten hydraulischen Zylinder oder ähnliches umfassen, wobei ein Ende mit der Führung 6 und/ oder der Übertragung 7 verbunden ist und welcher durch eine Hydraulikpumpe 5 angetrieben wird. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine äusserst raumsparende Vorrichtung erreicht, die wirkungsvoll und ruhig ohne die Verwendung von Druckluft arbeitet.

Die Antriebsbewegung des Antriebs 3 kann ebenso auf andere Art als den freien Fall herbeigeführt werden. Es ist zum Beispiel möglich, den Antrieb durch die Wirkung einer Antriebskraft einer hydraulischen Einrichtung oder ähnlichem zu schaffen. Durch die geeignete Ausbildung der übertragung 7 kann die Vorrichtung ebenso zum Aufbringen einer Zugkraft auf einen Gegenstand statt einer Druckkraft verwendet werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 2, in der der Spalt 16 schmal ist, ist es möglich, das Ende 9 und/oder den Behälter 10 mit einer Rückschlagventilnnordnung (nicht gezeigt) zu verschen, um das Ziehen des Antriebs aus dem Behälter so erleichtern, wobei die Rückschlag-

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ventilanordnung geöffnet ist, um einen Druckausgleich zu gestatten, wenn der Antrieb nach oben gezogen wird, und wobei sie geschlossen ist, wenn der Antrieb treibt.

Eine Verzögerung des Antriebs 3 in der Flüssigkeit ist unter anderem davon abhängig, wie das Ende 9 ausgebildet ist. Das Ende kann zum Beispiel so ausgebildet sein, daß es einen sich vermindernden Querschnitt in Richtung nach unten aufweist, wodurch der Flüssigkeitswiderstand allmählich zunimmt. Normalerweise wird bevorzugt, daß der Antrieb vor der Berührung mit dem Boden des Behälters 10 abgebremst wird, in besonderen Fällen kann es jedoch auch gewünscht sein, den Antrieb gegen den Boden des Behälters oder auf eine geeignete Stelle in dem letzten Abschnitt der Antriebsbewegung aufschlagen zu lassen.

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Le

erseite

Claims

HOFFMANN · KITI,]? & PARTNKR

PAT K N TAN WALTE 2/53806

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) ■ DlPt.-ING. W.EITLE .DR-RER-NAT-K₁HOfFMANN · DIPl.-ING. W. IEHN

DIPl.-ING. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEILASTRASSEXISTERNHAUS) · D-βΟΟΟ MÜNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (HATHE)

Stabilator AB, Danderyd, Schweden

Vorrichtung zum Bewegen eines Gegenstandes mittels Druck- oder Zugkraft

Patentansprüche

Γ 1 .j Vorrichtung zum Bewegen eines Gegenstandes mittels Druckoder Zugkraft, insbesondere zum Einpfählen in den Boden mit einem zum abwechselnden Be- und Entlasten des Gegenstandes angeordnetem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (3) zumindest im letzten Abschnitt seiner Antriebsbewegung zum Zusammenwirken mit einer übertragung (7) zur übertragung der Antriebskraft auf dem Gegenstand ausgebildet ist, daß die Übertragung (7) als Behälter (10) mit einer für den Antrieb geeigneten Öffnung (11) in seinen gegen den Antrieb (3) gerichteten Seitenflächen ausgebildet ist, daß zumindest ein Abschnitt (9) des Antriebs (3) durch die Öffnung (11) während des Antriebs den Behälter (10)stößt, daß der Behälter (10) eine Flüssigkeit zur Dämpfung der Antriebsbewegung des Antriebs aufweist, wobei der Antrieb (3) und die Übertragung (7) zum Zusammenwirken zur Erhaltung eines aus-

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ORIGINAL INSPECTED

reichend großen Flüssigkeitsdrucks und zur Aufnahme einer ausreichend großen Flüssigkeitsmenge, während der Verzögerungsbewegung des Antriebs (3) zum Abbremsen der Bewegung des Antriebs (3) bevor er den Boden des Behälters (10) erreicht, ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (3) und/oder die übertragung (7) Regeleinrichtungen (16,20) zur Schaffung eines der Bewegung des Antriebs (3) zugeordneten Flüssigkeitsdurchflusses aus dem Behälter (10) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung ein sich rund um die Übertragung und den Antrieb erstreckender Spalt (16) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (3) in der Öffnung (11) des Behälters (10) mit einem gewissen Spiel verschiebbar ist, daß das Ende (9) des Antriebs (3) in der Nähe des Gegenstandes zumindest eine Aussparung (13) aufweist und daß der Antrieb zumindest am Anfang der Antriebsbewegung vollständig oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche

(14) zur Ausbildung eines Gaskissens in der Aussparung (13) ausgebildet ist, wobei das Gaskissen vorzugsweise ein Luftkissen ist,das bei der Bewegung des Antriebs in die Flüssigkeit zusammengedrückt wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung zwischen Antrieb und Behälter so ausgebildet ist, daß sich an der dem Gegenstand nächsten Stellung des Antriebs ein Spalt (16) mit rings um den Antrieb konstanter Breite erstreckt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (16) mit zumindest einer Einrichtung (19) zur Erschwerung des Flüssigkeitsflusses aus dem Behälter, das heißt zur Schaffung einer Turbulenz, wie zum Beispiel Kerben, versehen ist, die sich rings um den Umfang der zusammenarbeitenden Wände des Antriebs und der übertragung erstrecken.

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