DE3837670A1 - Saugbagger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bagger zum gezielten Ausheben von Erdreich oberhalb von erdverlegten Leitungen.

Im Rohrleitungsbau, insbesondere bei Arbeiten an bereits verlegten Leitungen werden herkömmliche Schaufelbagger eingesetzt. Das Arbeiten mit Schaufelbaggern ist insbeson­ dere dann von Nachteil, wenn es darum geht, eine bestimmte Stelle an erdverlegten Rohrleitungen freizulegen, sei es um Rohrbrüche zu beheben, Abzweigleitungen anzuschließen oder die Leitungen auch nur zu inspizieren. Aufgrund der Arbeitsweise eines Schaufelbaggers muß das Erdreich in einem großeren Bereich abgetragen und der Abraum an der Baustelle abgelegt werden. Die Baustelle muß, wenn sie sich auf öffentlichen Verkehrswegen befindet, großräumig abgesperrt werden. Aufgrund der robusten Arbeitsweise und schlechten Steuerbarkeit der Schaufel besteht eine erheb­ liche Gefahr der Beschädigung der freizulegenden oder von benachbarten Leitungen. Bei Medien führenden Leitungen, wie Gas-, Wasser- oder Abwasser-Rohrleitungen, kann dies zum Austreten der Medien, bei elektrischen Kabeln zu deren Zerstörung führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bagger insbesondere zum gezielten Ausheben von Erdreich oberhalb von erdverlegten Leitungen so auszubilden, daß die flächen­ mäßige Ausdehnung der Baustelle und der Aushub auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt und die Gefahr der Beschädigung der freizulegenden Leitung vollständig ver­ mieden, zumindest aber auf ein Minimum reduziert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bagger ge­ löst, der aus einem pneumatischen Saugrüssel, einem dessen Ansaugstück bildenden, hohlzylindrischen Werkzeug zum Auf­ brechen des Erdreichs, einem Sammelbehälter für das auf­ gesaugte Erdreich, in den der Saugrüssel mündet und in dem das Erdreich aus dem Saugluftstrom abgeschieden wird, einem an den Sammelbehälter angeschlossenen Sauggebläse und wenigstens einem zwischen der Mündung des Saugrüssels in den Sammelbehälter und dem Sauggebläse angeordneten Filter besteht.

Mit dem erfindungsgemäßen Bagger bzw. mittels des hohl­ zylindrischen Aufbrechwerkzeugs wird der Boden an der ge­ wünschten Stelle gelockert und das innerhalb des Aufbrech­ werkzeugs befindliche Erdreich mittels des Saugrüssels bzw. des Sauggebläses in den Sammelbehälter gefördert. Dort wird das Erdreich aus dem Saugluftstrom abgeschieden, während noch in der Transportluft vorhandener Staub aus­ gefiltert wird, bevor die Transportluft an der Austritts­ seite des Gebläses abgeblasen wird. Das Aufbrechwerkzeug arbeitet sich ähnlich wie ein Kernbohrer in das Erdreich hinein und sämtliches gelockertes Material wird sogleich von der Arbeitsstelle abgesaugt. Der Aushub sammelt sich in dem Behälter und muß nicht an der Baustelle platzraubend depo­ niert werden. Staub- und Schmutzbelästigung an der Bau­ stelle wird auf ein Minimum reduziert. Der Saugrüssel läßt sich in der Arbeitstiefe problemlos steuern, beispielsweise allein durch sein Eigengewicht, das gegebenenfalls noch teilweise kompensiert werden kann. Die Aushubstelle läßt sich ferner problemlos inspizieren, so daß Beschädigungen an den Leitungen vermieden werden. Der Abraum kann nach Beendigung der Arbeiten entweder auf eine Deponie gefahren oder aber durch entsprechende Ausbildung des Sammelbehälters wieder unmittelbar zum Verfüllen des Lochs verwendet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der Saugrüssel über einen Ausleger an den Sammelbehälter angeschlossen und mittels des Auslegers heb- und senkbar und in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. Zu diesem Zweck besteht der Saugrüssel vorzugsweise aus flexiblem Material.

Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, unabhänig vom Standort des Fahrzeugs den Saugrüssel und damit das Auf­ brechwerkzeug in die gewünschte Lage zu positionieren. Ferner folgt der Saugrüssel beim Aufbrechen der Absenk­ bewegung des Werkzeugs.

Vorzugsweise ist der Saugrüssel über eine am freien Ende des Auslegers gelagerte Schlauchrolle geführt, so daß er allen Bewegungen des Auslegers folgen kann.

Mit Vorteil ist vorgesehen, daß der Saugrüssel nahe dem Aufbrechwerkzeug oder das hohlzylindrische Aufbrechwerkzeug mit Zuluftöffnungen versehen ist. Dabei können die Zuluft­ öffnungen als sich in Förderrichtung erstreckende und in dieser Richtung verengende Düsen ausgebildet sein. Mit Vorteil sind mehrere Zuluftöffnungen ringförmig angeordnet.

Mit diesen Zuluftöffnungen wird die Förderung des Materials innerhalb des Saugrüssels unterstützt, insbesondere eine zu hohe Beladung des Saugluftstroms und damit die Gefahr von Verstopfungen vermieden.

Gemäß einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß im Bereich des Anschlusses des Saugrüssels am Behälter innerhalb des­ selben Wasserdüsen angeordnet und in den Förderstrom ge­ richtet sind.

Mittels des eingedüsten Wassers wird eine Staubbindung des in den Sammelbehälter eintretenden Materials erreicht, so daß auch der Staub unmittelbar nach dem Eintritt weit­ gehend abgeschieden wird.

Weiter ist von Vorteil, wenn im Bereich des oder der Filter an der Absaugseite des Sammelbehälters Wasserdüsen in den Luftstrom gerichtet sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Filter an der Absaugseite ein Flächenfilter ist und die Wasserdüsen auf der Abströmseite des Filters angeord­ net und auf diesen gerichtet sind.

Die an der Absaugseite des Behälters dem dort angeordneten Filter zugeordneten Wasserdüsen sorgen dafür, daß auch letzte Staubanteile innerhalb des Sammelbehälters gebunden und abgeschieden werden, wobei durch die Ausrichtung der Wasserdüsen auf den Flächenfilter zugleich eine inter­ mittierende oder kontinuierliche Abreinigung des Filters moglich ist.

Zur Minderung der Geräuschemission kann zumindest in dem Abluftkanal des Gebläses ein Schalldämpfer angeordnet sein. Mit Vorteil befindet sich ein solcher auch zwischen Sammel­ behälter und Gebläse.

Die Abscheidung des Materials aus der Transportluft kann auf verschiedene Weise geschehen. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß innerhalb des Behälters vor dem Anschluß des Saugrüssels als Abscheider eine den Förderstrom nach unten ablenkende Schürze angeordnet ist. Dabei kann die Schürze ganz oder teilweise aus Metall und/oder aus Gummi, Kunststoff od. dgl. bestehen. Insbesondere die Ausbildung aus einem gummiartigen Material empfiehlt sich wegen des geringeren Verschleißes und der geringen Geräuschentwick­ lung.

Vorzugsweise ist der Sammelbehälter zum Entleeren um eine horizontale Achse nach hinten oder zur Seite kippbar, um den abgeschiedenen Aushub bei Bedarf problemlos entleeren zu können.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das hohlzylindrische Aufbrechwerkzeug an seinem unteren Ende eine ringförmig ausgebildete, die Aufbrechwerkzeuge bildende Verzahnung aufweist. Dabei ist die Ausbildung vorteilhafterweise so getroffen, daß die Zähne der Ver­ zahnung gegenüber der Achse des hohlzylindrischen Aufbrech­ werkzeugs so angestellt sind, daß bei dessen Drehbewegung das gelockerte Erdreich nach innen abgelenkt wird. Schließ­ lich ist hierbei von Vorteil, wenn die Verzahnung an einem Ring angeordnet ist, der am Aufbrechwerkzeug gelagert und in Drehschwingungen um seine Achse versetzbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Aufbrechwerkzeuge wird das Erdreich ringförmig aufgelockert und innerhalb des Rings angesaugt. Bei relativ lockerem Erdreich reicht diese Ausbildung der Aufbrechwerkzeuge aus.

Gegebenenfalls kann die Wirkung der Aufbrechwerkzeuge da­ durch unterstützt werden, daß an der Außen- oder Innenseite des hohlzylindrischen Aufbrechwerkzeugs pneumatische oder hydraulische Hochdruckdüsen angeordnet sind.

Die Hochdruckdüsen können das Lösen und Auflockern des Erdreiches unterstützen. Zugleich sorgen sie am Arbeitsort für Staubbindung.

Bei stark verdichtetem und grobem Erdreich empfiehlt es sich, innerhalb des hohlzylindrischen Aufbrechwerkzeugs eine quer verlaufende Schneckenfräse mit zum Zentrum ge­ richteter Förderwirkung anzuordnen, die dafür sorgt, daß auch das Erdreich innerhalb des hohlzylindrischen Aufbrech­ werkzeugs gelockert und förderfähig gemacht wird.

An dem Saugrüssel können Aufbrechwerkzeuge verschiedenen Durchmessers anbringbar sein, um insbesondere mit kleineren Durchmessern auch zwischen erdverlegte Leitungen eindringen zu können.

Schließlich ist eine Preßluftlanze mit ein oder mehr Preß­ luftdüsen vorgesehen, mittels der die vom Aufbrechwerkzeug freigelegten Leitungen von noch aufliegendem oder lose anhaftendem Erdreich gereinigt werden können.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer Ausführungsform des Baggers;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Bereich des Saugrüssels in einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführung;

Fig. 3 eine Ansicht von oben im Bereich des Anschlusses des Saugrüssels;

Fig. 4 eine Ansicht auf den Bagger von hinten;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Flächen­ filters an der Absaugseite des Sammelbehälters;

Fig. 6 eine Draufsicht zu der Darstellung gemäß Fig. 4;

Fig. 7 eine Detailansicht des Saugrüssels im Bereich des Aufbrechwerkzeugs;

Fig. 8 eine Ansicht des Aufbrechwerkzeugs in axialer Richtung;

Fig. 9 eine Ansicht einer Variante des Aufbrechwerkzeugs;

Fig. 10 eine Ansicht einer weiteren Variante des Aufbrechwerkzeugs;

Fig. 11 eine Ansicht einer dritten Aus­ führungsform des Aufbrechwerk­ zeugs und

Fig. 12 eine Ansicht einer Preßluftlanze.

Der in Fig. 1 dargestellte Bagger weist ein Fahrgestell 1 auf, auf dem ein Sammelbehälter 2 mit heckseitig ange­ schlossenem Saugrüssel 3 und ein Sauggebläse 4 angeordnet sind. Das Sauggebläse 4 ist über eine Leitung 5 mit einem eingebauten Schalldämpfer 6 im oberen Bereich des Sammel­ behälters angeschlossen. Ebenso ist in der Abluftleitung 7 des Gebläses 4 ein Schalldämpfer 8 angeordnet.

An der dem Anschluß der Leitung 5 gegenüberliegenden, oberen Ende des Sammelbehälters 2 mündet der Saugrüssel 3 in den Sammelbehälter. Der Saugrüssel 3 besteht aus einem flexiblen, ausgesteiften Material und ist über eine Schlauch­ rolle nach unten geführt. An seinem unteren Ende weist der Saugrüssel 3 ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Aufbrech­ werkzeug auf, das von einem Schutzkorb 11 umgeben ist.

Die Schlauchrolle 9 ist an dem freien Ende eines Auslegers 12 frei drehbar gelagert. Der Ausleger 12 ist mittels eines Hubzylinders 13 um eine horizontale Querachse 14 an einer Säule 15 heb- und senkbar. Die Säule 15 ihrerseits ist um eine vertikale Achse mittels eines Schwenkmotors 16 drehbar, so daß der Saugrüssel in die in Fig. 2 und 3 gestrichelt wiedergegebenen Positionen bewegt werden kann. Das Aufbrechwerkzeug weist bei dem in Fig. 1 wiedergegebe­ nen Ausführungsbeispiel als Arbeitswerkzeug eine ring­ förmige Verzahnung 17 auf, deren Details noch später be­ schrieben werden. Das insgesamt mit 10 bezeichnete Auf­ brechwerkzeug, wie auch die Verzahnung 17 sind hohlzylind­ risch ausgebildet, so daß das von der Verzahnung gelöste Erdreich mittels des über das Sauggebläse 4 im Sammel­ behälter 2 und im Saugrüssel 3 erzeugten Unterdrucks an­ gesaugt und in den Sammelbehälter transportiert wird. Innerhalb des Sammelbehälters 2 ist unmittelbar hinter der Einmündung 18 des Saugrüssels 3 eine als Abscheider wirkende Schürze 19 angeordnet, die die Transportluft und das von ihr transportierte Material nach unten ablenkt. Zumindest im unteren Bereich kann die Schürze 19 gummi­ elastische Lappen 20 aufweisen. Unmittelbar an der Ein­ mündung 18 des Saugrüssels 3 sind eine oder mehr Wasser­ düsen 21 angeordnet, um zumindest einen großen Teil des mitgeführten Staubs zu binden und abzuscheiden.

Nach dem Abscheider gelangt die Transportluft durch einen Flächenfilter 22 in die Absaugleitung 5. In Strömungs­ richtung hinter dem Flächenfilter 22 ist eine Wassersprüh­ einrichtung 23 angeordnet, die mehrere gegen das Filter gerichtete Düsen aufweist und einerseits weiteren Staub bindet, andererseits den Flächenfilter reinigt.

Eine Ausführungsform des Flächenfilters ist in den Fig. 5 und 6 vergrößert wiedergegeben. Der Filter kann gitter­ artige Struktur haben, insbesondere aus einem Metallgitter 24 bestehen. Oberhalb des Metallgitters 24 sind mehrere Düsenrohre 25, welche die Wassersprüheinrichtung 23 bilden, parallel angeordnet. Die Düsenrohre 25 können intermittie­ rend oder kontinuierlich angesteuert werden, so daß der Flächenfilter 22 diskontinuierlich oder kontinuierlich abgereinigt wird. Die Abreinigung kann statt mit einer Wassersprüheinrichtung 23 auch mit einer Druckluftein­ richtung erfolgen. In diesem Fall ist außerhalb des Sammelbehälters 2 ein Druckluftbehälter 26 angeordnet, an den die einzelnen Düsenleitungen 25 angeschlossen sind.

Der Sammelbehälter 2 ist auf dem Fahrgestell 1 so ange­ ordnet, daß er durch eine Kippbewegung entleert werden kann. Zu diesem Zweck kann er gegebenenfalls geteilt sein, um nur den unteren Teil des Behälters kippen zu müssen. Es kann ferner Vorsorge dafür getroffen sein, daß die Anschlußaggregate, wie Saugrüssel, Absaugleitung etc., stationär verbleiben. Der Sammelbehälter 2 kann entweder um eine horizontale Querachse 27 (Fig. 1) nach hinten oder aber um horizontale Längsachsen 28 an der einen oder anderen Seite des Fahrgestells 1 zur Seite gekippt werden (siehe Fig. 4).

In Fig. 7 ist der Saugrüssel 3 im Bereich des hohlzylind­ rischen Aufbrechwerkzeugs 10 gezeigt. Unmittelbar oberhalb der Verzahnung 17 des Aufbrechwerkzeugs 10 sind ringförmig Zuluftdüsen 29 angeordnet, die sich von unten nach oben in Transportrichtung erstrecken und in dieser Richtung verengen. Durch diese Düsen 29 wird seitlich Luft angesaugt, die injektorartig in das Aufbrechwerkzeug 10 eintritt und die Förderung des Materials unterstützt, insbesondere eine zu starke Gutbeladung des Förderstroms und dadurch ein Verstopfen des Saugrüssels oder ein Aussetzen der Förderung vermeidet.

Die Zähne der Verzahnung 17 sind, wie aus Fig. 8 ersicht­ lich, gegenüber der Achse des Aufbrechwerkzeugs verschwenkt bzw. angestellt derart, daß bei Drehen des Aufbrechwerkzeugs das von den Zähnen 30 gelockerte Gut nach innen gefördert wird. Das Auflockern des Erdreichs kann ferner durch Hoch­ druckdüsen 31, die mit Druckluft oder Druckwasser versorgt werden, unterstützt werden.

Der Saugrüssel 3 ist an seinem unteren Ende so ausgebildet, daß auch Aufbrechwerkzeuge 32 mit verschiedenem, insbeson­ dere geringerem Durchmesser angesetzt werden können, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Hiermit ist es möglich, in Zwischenräume zwischen verlegten Leitungen einzudringen.

Vorzugsweise ist die Verzahnung 17 an einem gesonderten Ring 33 angeordnet, der innerhalb des hohlzylindrischen Aufbrechwerkzeugs 10 geführt bzw. gelagert ist und mittels eines Preßluftmotors 34 od. dgl. in Drehschwingungen ver­ setzt werden kann. Zu diesem Zweck weist der Preßluft­ motor 34 an seinem Abtrieb einen Nocken 35 auf, der in eine entsprechende Aussparung eines Ansatzes 36 an dem Ring 33 eingreift.

In Fig. 11 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der innerhalb des Aufbrechwerkzeugs 10 eine quer verlaufende Schneckenfräse 37 gelagert ist, die wiederum vorzugsweise mittels eines Preßluftmotors 38 angetrieben ist. Die Schneckengänge sind so ausgebildet, daß sie das von ihnen gelockerte Erdreich zum Zentrum transportieren, beispiels­ weise sind je ein Schneckengang 38, 39 vorgesehen, die das Erdreich von außen nach innen lockern und fördern.

In Fig. 12 schließlich ist ein Zusatzgerät in Form einer Preßluftlanze 40 gezeigt, die über eine Leitung 41 an eine Preßluftquelle angeschlossen ist und an ihrem Ende mehrere, beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel drei Düsen 42 aufweist. Mittels der Preßluftlanze 40 kann noch an den Rohrleitungen haftendes oder aufliegendes Material abge­ blasen werden.

Claims (20)

1. Bagger zum gezielten Ausheben von Erdreich oberhalb von erdverlegten Leitungen, bestehend aus einem pneu­ matischen Saugrüssel (3), einem dessen Ansaugstück bildenden, hohlzylindrischen Werkzeug (10) zum Auf­ brechen des Erdreichs, einem Sammelbehälter (2) für das aufgesaugte Erdreich, in den der Saugrüssel (3) mündet und in dem das Erdreich aus dem Saugluftstrom abgeschieden wird, einem an den Sammelbehälter ange­ schlossenen Sauggebläse (4) und wenigstens einem zwi­ schen der Mündung (18) des Saugrüssels (3) in den Sammelbehälter (2) und dem Sauggebläse (4) angeord­ neten Filter (22).

2. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugrüssel (3) über einen Ausleger (12) an den Sammelbehälter (2) angeschlossen und mittels des Aus­ legers heb- und senkbar und in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist.

3. Bagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugrüssel (3) aus flexiblem Material besteht.

4. Bagger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugrüssel (3) über eine am freien Ende des Auslegers (12) gelagerte Schlauchrolle (9) geführt ist.

5. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Saugrüssel (3) nahe dem Aufbrech­ werkzeug (10) oder das hohlzylindrische Aufbrech­ werkzeug (10) mit Zuluftöffnungen (29) versehen ist.

6. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuluftöffnungen (29) als sich in Förderrichtung erstreckende und in dieser Richtung verengende Düsen ausgebildet sind.

7. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Zuluftöffnungen (29) ring­ förmig angeordnet sind.

8. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des Anschlusses (18) des Saugrüssels (3) am Sammelbehälter (2) innerhalb des­ selben Wasserdüsen (21) angeordnet und in den Förder­ strom gerichtet sind.

9. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des oder der Filter (22) an der Absaugseite des Sammelbehälters (2) Wasserdüsen (23) in den Luftstrom gerichtet sind.

10. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Filter (22) an der Absaugseite ein Flächenfilter ist und die Wasserdüsen (23) auf der Abströmseite des Filters angeordnet und auf diesen gerichtet sind.

11. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest in dem Abluftkanal (7) des Gebläses ein Schalldämpfer (8) angeordnet ist.

12. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Sammelbehälters (2) vor dem Anschluß (18) des Saugrüssels (3) als Ab­ scheider eine den Förderstrom nach unten ablenkende Schürze (19, 20) angeordnet ist.

13. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (2) zum Ent­ leeren um eine horizontale Achse (27 oder 28) nach hinten oder zur Seite kippbar ist.

14. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Aufbrech­ werkzeug (10) an seinem unteren Ende eine ringförmig ausgebildete, die Aufbrechwerkzeuge bildende Ver­ zahnung (17) aufweist.

15. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (30) der Verzahnung (17) gegenüber der Achse des hohlzylindrischen Aufbrech­ werkzeugs (10) so angestellt sind, daß bei dessen Drehbewegung das gelockerte Erdreich nach innen ab­ gelenkt wird.

16. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (17) an einem Ring (33) angeordnet ist, der am Aufbrechwerkzeug (10) gelagert und in Drehschwingungen um seine Achse ver­ setzbar ist.

17. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außen- oder Innenseite des hohlzylindrischen Aufbrechwerkzeugs (10) pneu­ matische oder hydraulische Hochdruckdüsen (31) ange­ ordnet sind.

18. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des hohlzylindrischen Aufbrechwerkzeugs (10) eine quer verlaufende Schnecken­ fräse (37) mit zum Zentrum gerichteter Förderwirkung angeordnet ist.

19. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Saugrüssel (3) Aufbrech­ werkzeuge (32) verschiedenen Durchmessers anbringbar sind.

20. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßluftlanze (40) mit ein oder mehr Preßluftdüsen (42) vorgesehen ist.