DE4300437A1 - Ramm- oder Bohrgerät mit umlegbarem Mäkler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ramm- oder Bohr­ gerät mit einem aus der vertikalen Arbeits- in die horizontale Transportstellung umlegbaren Mäkler der verschwenkbar an einem Trägergerät befestigt ist und über einen am Trägergerät angebrachten und mit Hilfe eines Zylinders bewegbaren Teleskoparm abgestützt ist.

Zur Durchführung von Ramm- und Bohrarbeiten im Erd­ reich sind Baugeräte bekannt, die mit einem während der Arbeitsphase vertikal ausgerichteten Mäkler ausgerüstet sind, entlang dem die eigentliche Ramm- oder Bohrvorrichtung geführt ist. Aufgrund der mit­ unter erheblichen Länge des Mäklers ist zum Trans­ port die Verschwenkung in die Horizontale erforder­ lich. Zu diesem Zweck sind die Verwendung von über hydraulische Zylinder betätigte Teleskoparme be­ kannt, die ausgehend vom Trägergerät und dort schwenkbar befestigt, zum Mäkler verlaufen und durch Ein- oder Ausfahren das Umlegen oder Aufrich­ ten des Mäklers bewirken. Die größten Schwierigkei­ ten bestehen dann, wenn der Mäkler aus der während der Transportstellung eingenommenen Horizontalen durch den Zylinder anzuheben ist, da der zwischen Zylinder bzw. Teleskoparm und Mäkler eingeschlos­ sene Winkel sehr klein ist und demzufolge erhebli­ che Kräfte zur Erzeugung eines zur Anhebung des Mäklers hinreichend großen Drehmomentes aufgewandt werden müssen. Aus diesem Grunde sind zusätzliche bauliche Maßnahmen zur Veränderung und Beeinflus­ sung der kinematischen Verhältnisse im Sinne einer Verbesserung notwendig. So ist es beispielsweise bekannt, den Teleskoparm bei einem bestimmten Nei­ gungswinkel umzuknicken und zusammenzulegen und mit Hilfe eines weiteren Zylinders den endgültigen Übergang in die waagerechte Transportposition (und umgekehrt) vorzunehmen. In einer Alternative wird der Teleskoparm bei einer gewissen Schrägstellung ausgehängt und mit Hilfe eines zusätzlichen Zylin­ ders dann vollständig umgelegt.

Den bekannten Lösungen haften die entscheidenden Nachteile an, daß die Anordnung mehrerer Zylinder erforderlich ist, das Umlegen des Mäklers in wenig­ stens zwei Phasen erfolgen muß, wobei als Nachteil nicht nur zusätzliche bauliche Maßnahmen, sondern auch erhebliche Gefahrenmomente für das Bedienungs­ personal beim-Übergang von der einen in die andere Umlegephase bestehen.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Wei­ terentwicklung von Ramm- oder Bohrgeräten zur Auf­ gabe gemacht, bei denen sich der Mäkler rasch und einfach aufstellen und umlegen läßt.

Ausgehend von der oben genannten Gattung wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Oberwagen eine Schwinge mit ihrem einen Ende schwenkbar befestigt ist, die von dem Mäkler weg weist und an deren äußeren, gegenüberliegenden Ende sich der Teleskoparm abstützt und daß am Oberwagen ein zum Bewegen an der Schwinge angreifender Zylin­ der angebracht ist.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, abge­ hend von der bisherigen Lösungsweise den Telesko­ parm auf einer ihrerseits verschwenkbaren Schwinge zu befestigen, so daß es möglich wird, die räumli­ che Position des Teleskoparmes insbesondere im Hin­ blick auf den unteren, d. h. trägergerätnahen Befe­ stigungspunkt räumlich zu verändern. Die Schwinge ihrerseits wird über einen eigenen Zylinder bewegt, wodurch es möglich ist, den Mäkler aus der horizon­ talen Transportposition einzig durch Bewegen der Schwinge anzuheben. Mit Erreichen eines bestimmten Neigungswinkels, dann also, wenn die zum Aufrichten des Mäklers aufzuwendenden Kräfte und Drehmomente vergleichsweise gering geworden sind, wird die Schwenkbewegung durch Ausfahren des Teleskoparmes fortgesetzt. Die soeben im Zusammenhang mit der Aufrichtung des Mäklers beschriebenen Vorgänge und Bewegungsabläufe sind in umgekehrter Reihenfolge gleichermaßen beim Umlegen des Mäklers in die hori­ zontale Transportposition vorzunehmen. Obwohl grundsätzlich eine andere Reihenfolge der Ansteue­ rung der jeweilig zu betätigenden Zylinder denkbar - so könnte zunächst der Teleskoparm ausgefahren und anschließend erst die Schwinge bewegt werden oder aber beide Zylinder gleichzeitig angesteuert werden - ist die soeben geschilderte Vorgehensweise jedoch als bevorzugt anzusehen, da der Winkel zwi­ schen der Schwinge und der diese betätigenden Zy­ linder recht groß und angenähert 90° gewählt werden kann, so daß auch bei einer verhaltenen Kraftent­ wicklung dem Zylinders die Erzeugung der großen, zum Aufrichten aus der horizontalen erforderlichen Drehmomente ohne weiteres erzeugbar werden. Erst dann, wenn sich bereits die aufzuwendenden Drehmo­ mente nennenswert verringert haben, ist der im we­ sentlichen parallel zum Mäkler verlaufende Telesko­ parm zu aktivieren, der aufgrund seiner Nahezu-Par­ allelität nur bei entsprechend großer Kraftentwick­ lung des Zylinders ein nennenswertes Drehmoment zu erzeugen vermag.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile sind in mehrerer Hinsicht entscheidend. So lassen sich bei entsprechender Steuerung in einer durchgehenden Be­ wegung, d. h. in einem Zug der Mäkler von der Verti­ kalen in die Horizontale und umgekehrt bewegen. Durch die Tatsache, daß kein Umstecken oder Um­ knicken zu erfolgen hat und die gesamte Bewegung des Mäklers von außen gesteuert werden kann, ergibt sich eine wesentliche Reduzierung der Gefährdung des Bedienungspersonals. Gleiches gilt beim Versa­ gen eines hydraulischen Zylinders.

Zur Begünstigung der Ausbildung eines hohen Drehmo­ mentes bei geringster Kraftentwicklung des Zylin­ ders ist von Vorteil, den Anlenkpunkt des die Schwinge betätigenden Zylinders oberwagenseitig etwa so zu positionieren, daß er unterhalb des An­ lenkpunktes an der Schwinge zu liegen kommt. Der entscheidende Vorteil besteht dann in einer maxima­ len Drehmomententwicklung in der besonders kriti­ schen Phase des Anhebens des Mäklers aus der Hori­ zontalen, da der Winkel dann etwa 90° beträgt, d. h. der Zylinder etwa senkrecht zur Schwinge steht.

Besonders bevorzugt ist, den Zylinder und hier ins­ besondere den Zylinder der Schwinge in der vertika­ len d. h. der Arbeitsposition bis zum Anschlag aus­ zufahren. Auch nach längerem Abstützen kann in die Zylinderräume wenig Fehlluft eintreten, die in An­ betracht des durch Fertigungstoleranzen bedingten Spieles naturgemäß nicht völlig ausgeschlossen wer­ den kann, so daß auch nach lang andauernden Bela­ stungen aufgrund der nach wie vor bestehenden Ab­ stützung über Öl- (und nicht Luft-) polster kein Nachgeben oder federnde Eigenschaften zu erwarten stehen.

Das äußere, am Mäkler befestigte Ende des Telesko­ parmes ist in aller Regel positionsveränderlich. Bevorzugt ist, die Verbindung zwischen Teleskoparm und Mäkler über einen relativ hierzu verschiebbaren Schlitten vorzunehmen. Der Angriffspunkt am Mäkler läßt sich dann unter geringsten Reibungsverlusten problemlos verändern und verstellen.

Die Betätigung und Verstellung der auf dem Mäkler verschiebbaren Arbeitsgeräte erfolgt in aller Regel mit Hilfe von auf am Oberwagen des Trägergerätes untergebrachten Winden befestigten Seilen. Nachdem sie in der durch Schwinge und Teleskoparm sowie Mäkler beschriebenen Ebene verlaufen, müßten sie durch die Schwinge und entsprechend dort vorzuse­ hende Aussparungen hindurchgeführt werden. Die nachteilige Folge wäre ein Verlust an Stabilität sowie an Torsionssteifigkeit. Aus diesem Grunde schlägt die Erfindung die Unterbringung der Winde in der Schwinge vor, deren hohe Torsionssteifigkeit dann erhalten bleibt. Man erhält als weiteren Vor­ zug einen günstigeren Winkel der zum Mäkler laufen­ den Seile.

Als besonders bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei denen die Schwinge im Bereich der Befestigung des Teleskoparmes von der Form eines "T" ist. Es ist dann möglich, durch die Anordnung von an den äußeren Enden des "T" ausgehenden Stützen eine zu­ sätzliche seitliche Abstützung des Teleskoparmes oder gar dessen Verschwenkbarkeit in einem begrenz­ ten Winkelbereich in Fahrtrichtung gesehen nach rechts oder links zu realisieren. Je breiter das "T" in der Horizontalen gewählt ist, umso günstiger lassen sich seitliche Abstützmomente verwirklichen. Deren horizontale Erstreckung ist durch die durch die Straßenverkehrsordnung zulässige maximale Breite des Fahrzeuges begrenzt.

Im Hinblick auf die seitliche Verschwenkung des Te­ leskoparmes und demzufolge auch des außenends daran angebrachten Mäklers bestehen im Rahmen der Erfin­ dung grundsätzlich mehrere Möglichkeiten. Die eine ist durch die Verwendung zweier schräggestellter und jeweils am äußeren Ende des "T" angebrachte Zy­ linder gekennzeichnet, die am Teleskoparm angrei­ fen. Der Anlenkpunkt an der Schwinge bleibt in je­ der Position erhalten. Die seitliche Neigung sowie die entsprechende Verstellung des Teleskoparmes läßt sich durch unterschiedliches Ausfahren der ge­ geneinander arbeitenden schrägen Stützzylinder er­ reichen.

In einer anderen Ausführungsform hingegen bildet das "T" zusammen mit starren seitlichen Abstützun­ gen, die zusammen mit der durch das "T" gebildeten Basis ein Dreieck bilden, wobei die Befestigung der seitlichen Stützen am "T" um die horizontale Achse verschwenkbar ist, die räumlich starre Befestigung des Teleskoparms. Die Abstützung des Teleskoparmes ist aus diesem Grunde nach beiden Seiten bleibend. Die Verstellung der Schrägneigung des Teleskoparmes erfolgt dadurch, daß der Anlenkpunkt tangential zu dem als "T" geformten äußeren Ende der Schwinge verschiebbar ist, so daß durch die Fixierung des dadurch die Drehachse bildenden Angriffspunktes des Stützdreieckes am Teleskoparm eine Verschwenkung erzeugt wird, die das äußere Ende mit dem Mäkler in der durch die Bewegung des Anlenkpunktes vorgegebe­ nen entgegengesetzten Richtung erfolgt. Die seitli­ che Abstützung bleibt demnach starr erhalten. Der Anlenkpunkt an der Schwinge wird hingegen verscho­ ben. Der den Teleskoparm bewegende Zylinder ist im Inneren angeordnet und bleibt bei beiden vorge­ schilderten Ausführungsbeispielen in seiner Funk­ tion unbeeinträchtigt. Der Anlenkpunkt des Telesko­ parmes an der Schwinge ist so zu gestalten, daß ein Verschwenken um zwei Achsen, nämlich einmal die ho­ rizontale und parallel zur Stirnseite des den Ab­ schluß der Schwinge bildenden "T" verläuft sowie um eine senkrecht hierzu und in der durch Mäkler, Te­ leskoparm und Schwinge definierten Ebene verlaufen­ den Achse möglich sein muß. Erst dann ist ein Auf­ richten des Mäklers sowie eine Schrägstellung an­ hand der vorbeschriebenen Zylinder vornehmbar.

In einer Alternativen, die ebenfalls die Verwendung eines Stützdreiecks zum Gegenstand hat, ist der Te­ leskoparm im gemeinsamen, d. h. schwingefernen Punkt des Stützdreiecks senkrecht zu der durch die Schwinge beschriebenen Ebene verschiebbar befe­ stigt. Im Anlenkpunkt des Teleskoparmes an der Schwinge ist dann nurmehr noch um eine Achse eine Verschwenkung notwendig. Die relative Verschiebung des Teleskoparmes zum Stützdreieck geschieht mit Hilfe von Zylinder.

Die entscheidenden Vorteile der vorbeschriebenen Ausführungsformen sind in der optimalen Anpassung der Position des Mäklers sowie der darauf ver­ schiebbar angeordneten Arbeitsvorrichtung an die jeweilige Arbeitssituation zu sehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung

Fig. 2 ein die Befestigung des Teleskop­ armes mit zwei Abstützzylindern an der Schwinge zeigendes Ausführungs­ beispiel

Fig. 3 eine Ausführungsform mit verschieb­ barem Anlenkpunkt des Teleskoparmes an der Schwinge

Fig. 4 eine Ausführungsform mit verschieb­ barem Anlenkpunkt des Teleskoparmes am Stützdreieck

Fig. 1 zeigt eine in prinzipienhafter Darstellung gehaltene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ramm- und Bohrgerätes. Auf dem als Baggerfahrzeug ausge­ bildeten Trägergerät (1) findet sich der schwenk­ bare Oberwagen (2). An diesem ist die in der ge­ zeigten Darstellung in drei verschiedenen Positio­ nen wiedergegebene Schwinge (3) befestigt. Das eine Ende ist um eine senkrecht zur Zeichenebene verlau­ fende Achse am Oberwagen (2) schwenkbar, wohingegen das gegenüberliegende Ende ebenfalls schwenkbar mit dem Teleskoparm (4) in Verbindung steht. Dessen äu­ ßeres Ende ist über einen Schlitten (5) am Mäkler (6) angebracht. Die Verschwenkung des Mäklers (6) erfolgt durch Ein- und Ausfahren des Teleskoparmes (4) sowie durch Verschwenken der Schwinge (3). Die drei gezeigten Positionen geben den Mäkler (6) in der vertikalen Arbeitsposition, in der das andere Extrem darstellenden horizontalen Transportposition sowie in der als Winkelhalbierende zwischen den beiden Extremstellungen und damit die Übergangs­ stellung bezeichnenden Mittelposition an.

Im Inneren der Schwinge (3) sind drei Winden (7) angedeutet, von denen zu dem entlang dem Mäkler (6) verschiebbaren Arbeitsgerät (8) führende Seile (9) eingezeichnet sind.

Fig. 2 zeigt den die Befestigung des Teleskoparmes (4) an der nunmehr als "T" geformten Schwinge (3), bei dem eine Abstützung des Teleskoparmes (4) über seitlich angebrachte und schräggestellte Zylinder (10) erfolgt. Der Teleskoparm (4) ist in seinem An­ lenkpunkt (11) an der Schwinge (3) um zwei Achsen beweglich. Die Pfeile deuten an, daß durch die schräggestellten Zylinder eine Bewegung des Tele­ skoparmes (4) und demzufolge des hier nicht darge­ stellten Mäklers (6) in einer durch die Zeichnung definierten Ebene erfolgt. Die Verschwenkung senk­ recht hierzu zum Auf- und Umstellen des Mäklers (6) bleibt selbstverständlich beibehalten.

Fig. 3 zeigt den gleichen, bereits in Fig. 2 ge­ schilderten Ausschnitt eines anderen Ausführungs­ beispiels. Hier wird der Teleskoparm (4) über ein Stützdreieck (12) räumlich fixiert, hingegen der Anlenkpunkt (11) tangential zu der als "T" ausge­ bildeten Schwinge (3) mit Hilfe von Verschiebezy­ linder (13) bewegt. Infolge der Fixierung durch das Stützdreieck (12) vollführt das mäklerseitige Ende des Teleskoparmes (4) eine zur Bewegung des Anlenk­ punktes (11) entlang der Schwinge (3) entgegenge­ richtete Bewegung.

In Fig. 4 ist ein zur Ausführungsform gemäß Fig. 3 ähnliches Beispiel gezeigt, mit dem entscheiden­ den Unterschied jedoch, daß der Teleskoparm (4) an der Schwinge (3) nur um eine Achse schwenkbar, je­ doch senkrecht zu der durch die Schwinge (3) be­ schriebenen Ebene - also in der Zeichenebene - re­ lativ zum Stützdreieck (12) verschiebbar befestigt ist. Der Teleskoparm (4) ist im gemeinsamen, d. h. schwingefernen Punkt des Stützdreiecks (12) über Zylinder (14) verschiebbar befestigt.

In allen Fällen ist das Ergebnis eine Verschwenkung des Mäklers um eine seitliche Achse zur Schrägstel­ lung und Anpassung an die augenblickliche Arbeits­ situation.

Im Ergebnis erhält man ein Bohr- und Rammgerät, das rasch, einfach und betriebssicher von der Trans­ port- in die Arbeitsposition und umgekehrt bringbar ist.

Claims (10)

1. Ramm- oder Bohrgerät mit einem aus der vertika­ len Arbeits- in die horizontale Transportstellung umlegbaren Mäkler, der verschwenkbar an einem Trä­ gergerät befestigt ist und über einen am Trägerge­ rät angebrachten und mit Hilfe eines Zylinders be­ wegbaren Teleskoparm abgestützt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Oberwagen (2) eine Schwinge (3) mit ihrem einen Ende schwenkbar befestigt ist, die von dem Mäkler (6) weg weist und an deren äuße­ ren, gegenüberliegenden Ende sich der Teleskoparm (4) abstützt und daß am Oberwagen (2) ein zum Bewe­ gen an der Schwinge (3) angreifender Zylinder ange­ bracht ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufstellen des Mäklers (6) die Steuerung zunächst die Schwinge (3) ausschwenkt und anschlie­ ßend den Teleskoparm (4) ausfährt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der untere Anlenkpunkt der die Schwinge (3) bewegenden Zylinder etwa unterhalb des Anlenkpunktes an der Schwinge (3) positioniert ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder insbesondere der der Schwinge (3) in der vertikalen Arbeitsposition bis zum Anschlag ausgefahren ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskoparm (4) über einen Schlitten (5) am Mäkler (6) befestigt ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die über Seile (9) auf das auf dem Mäkler (6) befindliche Arbeitsgerät einwirken­ den Winden (7) in der Schwinge (3) untergebracht sind.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (3) im Bereich der Befestigung des Teleskoparmes (4) als "T" geformt ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vom jeweils äußeren Ende der Schwinge (3) aus­ gehend ein schräggestellter und um die horizontale Achse schwenkbarer Zylinder (10) angebracht ist, der am Teleskoparm (4) angreift.

9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vom äußeren Ende der Schwinge (3) eine zum Teleskoparm (4) führende Stütze ausgeht, die im gemeinsamen Punkt enden und zusammen mit dem "T" der Schwinge ein Stützdreieck (12) bilden und daß der Anlenkpunkt (11) des Teleskoparmes (4) tangen­ tial zur Schwinge (3) verschiebbar ist.

10. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vom äußeren Ende der Schwinge (3) eine zum Teleskoparm (4) führende Stütze ausgeht, die im gemeinsamen Punkt enden und zusammen mit dem "T" der Schwinge ein Stützdreieck (12) bilden und der Teleskoparm (4) im gemeinsamen Punkt senkrecht zu der durch die Schwinge (3) beschriebenen Ebene ver­ schiebbar befestigt und über Zylinder (14) bewegbar ist.