DE69728713T2

DE69728713T2 - Vorrichtung mit teleskopischem Rahmen zum Graben von Tiefgräben im Boden

Info

Publication number: DE69728713T2
Application number: DE69728713T
Authority: DE
Inventors: Pascal Tavernier; Jacques Levallois
Original assignee: Compagnie du Sol SARL
Current assignee: Compagnie du Sol SARL
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: FR2749333A1; JPH1096247A; EP0811724B1; FR2749333B1; KR100479241B1; EP0811724A1; DE69728713D1; JP3822948B2; KR980002490A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät mit teleskopischem Rahmen, um senkrechte Gräben in den Boden zu graben.
Geräte, um senkrechte Gräben in den Boden zu graben, sind bereits bekannt, und zwar der Art, die aus einem Rahmen besteht, an dessen unterem Teil zwei Paare Fräswalzen drehangetrieben werden, um den Boden in dem Maße zu lockern, wie das Gerät dort hineindringt.
Ein derartiges Gerät ist an einem Mast einer Hebemaschine aufgehängt und dringt durch die Wirkung seines Eigengewichts senkrecht in den Boden ein. Ein derartiges Gerät ist aus der EP-A-0 518 298 bekannt.
Bei gewissem lockeren Erdreich ist es manchmal notwendig, die Fräswalzen von einem Teil des Gewichts des Gerätes zu entlasten, um die Geschwindigkeit des Eindringens des Gerätes zu begrenzen und infolgedessen die Leistung der Mittel zu berücksichtigen, die in dem Rahmen vorgesehen sind, um den Abraum bis an die Oberfläche des Bodens zu räumen.
Im Gegensatz dazu wird das Gerät bei härterem Erdreich Iosgelassen, so dass es mit seinem gesamten Gewicht auf die Fräswalzen drückt.
Dieses bekannte Gerät liefert bei den meisten Böden zufriedenstellende Ergebnisse.
Bei sehr hartem Erdreich, wie z. B. Felsen, kann es allerdings vorkommen, dass das Gewicht des Gerätes nicht ausreichend ist, um auf die Fräswalzen eine Kraft auszuüben, die es ihnen ermöglicht, den Boden zu lockern.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf, dieses Problem zu lösen, indem sie ein einfaches und wirtschaftlich herzustellendes Gerät vorschlägt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät zum Graben von senkrechten Gräben in einen Boden mit sehr hartem Erdreich, so wie in Anspruch 1 definiert.
Vorzugsweise umfasst das Gerät gemäß der Erfindung ebenfalls Positionierungsmittel, die es ermöglichen, es im Verhältnis zu dem Graben auszurichten.
Wenn mit dem Gerät gemäß der Erfindung ein senkrechter Graben hergestellt wird und eine felsige Schicht angetroffen wird, kann das Gerät möglicherweise zweckentsprechend ausgerichtet werden, um einen Fehler in der Vertikalität zu korrigieren, es in dem Graben zu verankern und einen Schub auszuüben, der nach unten auf die Fräswalzen gerichtet ist, um die Auflagekraft dieser letzteren auf den Grund zu erhöhen.
Der Rahmen besteht aus einem Werkzeugträgerteil, das die Fräswalzen und deren Antriebsmotor trägt, und aus einem Verankerungsteil, das die Verankerungsmittel und möglicherweise die Positionierungsmittel trägt, wobei die Teleskopmittel das Werkzeugträgerteil mit dem Verankerungsteil des Rahmens verbinden.
Das Werkzeugträgerteil greift in eine Aufnahme des Verankerungsteils ein und kann darin axial gleiten.
Das Gerät gemäß der Erfindung kann nicht nur verwendet werden, um den Widerstand von sehr hartem Erdreich zu überwinden, sondern auch um einen Fehler in der Vertikalität des Grabens zu korrigieren, wenn das Gerät von seiner Bahn abweicht, beispielsweise wenn die Fräswalzen rittlings über zwei Schichten von Erdreich arbeiten, die unterschiedliche Beschaffenheit aufweisen.
Tatsächlich kann das Gerät in einem solchen Fall durch aufeinander folgendes Ausfahren der Teleskopmittel zum Eindringen gebracht werden, wobei nur die Auflagekraft dieser letzteren verwendet wird, wodurch die Fräswalzen sich zwingend in der Achse des Gerätes vorwärts bewegen müssen und demzufolge in der Verlängerung des schon hergestellten senkrechten Grabens.
In gewissen Fällen kann es ebenfalls nützlich sein, das Gerät gemäß der Erfindung zu verwenden, um die Fräswalzen von einem Teil des Gewichts des Gerätes zu entlasten, wobei dieses letztere in dem Graben verankert wird und wobei auf die Fräswalzen eine Kraft ausgeübt wird, die geringer als das Gewicht des Gerätes ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun eine beispielhaft angeführte und nicht einschränkende Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ansicht im Aufriss eines Gerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
2 eine teilweise geschnittene Ansicht des Gerätes gemäß 1 bei der Verwendung zum Herstellen eines Grabens.
Das in 1 dargestellte Gerät umfasst einen Rahmen 1, der an seinem unteren Teil mit zwei Fräswalzenpaaren 2 ausgestattet ist, von denen nur eine Walze in 1 zu sehen ist, da die von jedem Paar verdeckte Walze in derselben Achse liegt wie die sichtbare Walze und hinter dieser.
Jedes Walzenpaar wird in die durch den Pfeil 3 angegebene Richtung durch einen (nicht dargestellten) Motor drehangetrieben.
Die zwei Walzenpaare drehen sich um getrennte, zueinander parallele Achsen, die orthogonal zu der Längsachse des Fräsgerätes verlaufen, das heißt um horizontale Achsen in der Arbeitsstellung. Die Drehachsen sind beide im Wesentlichen in derselben orthogonalen Längsachse des Gerätes angeordnet.
Im Verlauf der Drehbewegung lockern die Fräswalzen das Erdreich auf, das unter dem Gerät liegt, und der daraus entstehende Abraum wird durch eine Saugöffnung 4 angesaugt, die an eine Pumpe 5 angeschlossen ist, welche den Abraum durch einen Schlammschlauch 6 bis an die Oberfläche des Bodens befördert. Die Saugöffnung 4 ist zwischen den beiden Walzenpaaren angeordnet.
Der Rahmen 1 ist an seinem oberen Ende durch einen Flaschenzug 7 an einer (nicht dargestellten) Hebemaschine aufgehängt, von welcher die hydraulischen Schläuche 8 kommen, welche die hydraulische Energie liefern, die für das Betreiben des Motors der Walzen 2, der Pumpe 5 und der anderen Elemente des Gerätes notwenig ist.
Der Rahmen 1 besteht aus zwei Teilen:
Er umfasst einerseits ein Werkzeugträgerteil 1a, an welchem die Fräswalzen 2, deren Antriebsmotor und die Rückförderpumpe des Abraums 5 angebracht sind.
Andererseits umfasst der Rahmen ein steifes und nicht verformbares Verankerungsteil 1b, welches an seinem unteren Teil mit einer Aufnahme 9 ausgestattet ist, die nach unten einmündet und in welche das Werkzeugträgerteil 1a eingreifen kann, um darin axial zu gleiten.
Hydraulische Zylinder 10, die einerseits an dem Werkzeugträgerteil 1a und anderseits an dem Verankerungsteil 1b befestigt sind, ermöglichen das axiale Gleiten des Werkzeugträgerteils 1a in der Aufnahme 9, wobei es durch (nicht dargestellte) Schienen geführt wird. Die Schienen ermöglichen, dass das Werkzeugträgerteil 1a sich gezwungenermaßen nur entsprechend der Längsrichtung des Rahmens, das heißt des Verankerungsteils 1b, bewegt. Diese Richtung ist die senkrechte Richtung, wenn das Gerät sich in der Arbeitsstellung befindet.
Wie in 1 zu sehen, sind die äußeren Abmessungen des Rahmens 1 in dem eingefahrenen Zustand des Werkzeugträgerteils 1a auf diejenigen des Verankerungsteils 1b beschränkt, das sich hier in Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds mit einer Höhe von ungefähr 8 Metern darstellt.
Im ausgefahrenen Zustand des Werkzeugträgerteils 1a, wie in 2 dargestellt, das heißt wenn das Werkzeugträgerteil 1a nach unten geglitten ist, um über das Verankerungsteil 1b hinaus zu ragen, ist der Rahmen um eine Höhe verlängert, die dem Hub der hydraulischen Zylinder 10 entspricht, nämlich ungefähr um einen Meter.
Das Verankerungsteil 1b ist mit einer Vielzahl von Positionierungskufen 11 ausgestattet, die es ermöglichen, das Gerät während seiner Abwärtsbewegung in dem Graben zu führen, wie in 2 zu sehen ist. Eine spezielle Ausführungsform derartiger Kufen wird insbesondere in der Europäischen Patentanmeldung 593 355, der Antragstellerin beschrieben. Vorzugsweise gibt es eine Serie von oberen Kufen und eine Serie von unteren Kufen.
Insbesondere, wenn das Gerät anfängt, von seiner senkrechten Bahn abzuweichen, wird seine Ausrichtung korrigiert, wobei auf gewisse Kufen 11 derart eingewirkt wird, dass der Rahmen in eine entgegengesetzte Richtung zu der Abweichung geführt wird.
Außerdem ermöglichen es die Positionierungskufen 11 gemäß der Erfindung, den Rahmen, der in dem Graben feststehend ist, zweckentsprechend zu positionieren, um ihn in diesem Graben zu verankern.
Zu diesem Zweck ist das Verankerungsteil 1b ebenfalls mit zwei Verankerungskufen 12 an seinen beiden Längsseiten ausgestattet. Diese Verankerungskufen entfernen sich von dem Rahmen, um sich an den Wänden des Grabens abzustützen, sobald die richtige Positionierung des Gerätes durch die Positionierungskufen 11 hergestellt ist. Die Kufen 12 werden vorzugsweise durch hydraulische Zylinder gesteuert.
Es muss hinzugefügt werden, dass die hydraulischen Zylinder 10 durch hydraulische Steuerungskreisläufe gespeist werden, die es ermöglichen, den für den Werkzeugträger 1a ausgeübten Schub zu steuern, wenn das Verankerungsteil 1b mittels der Verankerungskufen 12 mit dem Graben kraftschlüssig verbunden ist. Infolgedessen kann der auf den Werkzeugträger 1a und demzufolge auf die Fräsen ausgeübte Schub an die Härte des Bodens angepasst werden, in den gebohrt werden soll.
Bei seiner gewöhnlichen Verwendung wird das Gerät mit dem Werkzeugträgerteil 1a des Rahmens in der eingefahrenen Position verwendet.
Wenn im Verlauf des Bohrens die Fräswalzen 2 auf eine sehr harte Bodenschicht treffen, die sie nicht auflockern können, wird das Verankerungsteil 1b durch die Kufen 11 auf sehr genaue Art positioniert und die Verankerungskufen 12 werden derart ausgefahren, dass dieses Verankerungsteil im Verhältnis zu dem Graben nicht zu bewegen ist.
Anschließend werden die Zylinder 10 betätigt, um einen Schub auf das Werkzeugträgerteil 1a und demzufolge auf die Fräswalzen derart auszuüben, dass sie mit einer Auflagekraft auf den Boden beaufschlagt werden, die höher ist als diejenige, die allein aus dem Gewicht des Gerätes resultieren würde.
Die Fräswalzen und das Werkzeugträgerteil können also über den gesamten Hub der hydraulischen Zylinder 10 in die Schicht harten Erdreichs eindringen.
Anschließend werden die Verankerungskufen 12 eingefahren, um das Verankerungsteil 1b freizugeben, und dieses Verankerungsteil 1b wird in den senkrechten Graben herabgelassen, damit es unter Einwirkung seines Eigengewichts auf das Werkzeugträgerteil 1a aufgestülpt wird, wobei diese Abwärtsbewegung mittels der hydraulischen Zylinder 10 gesteuert wird.
Infolgedessen nimmt das Werkzeugträgerteil 1a wieder seine eingefahrene Position ein.
Wenn unter den Fräswalzen eine Schicht harten Erdreichs verbleibt, werden die gerade beschriebenen Vorgänge wiederholt.
Im gegenteiligen Fall wird die Herstellung des Grabens auf herkömmliche Weise fortgeführt, das heißt, das Werkzeugträgerteil 1a wird in der eingefahrenen Position gehalten und die Fräswalzen arbeiten nur unter der Einwirkung des Gewichts des Gerätes.
Selbstverständlich hat die gerade beschriebene Ausführungsform keinerlei einschränkenden Charakter und alle wünschenswerten Modifikationen können ausgeführt werden, ohne deswegen den Rahmen der Erfindung, so wie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims

Gerät zum Graben von senkrechten Gräben in einen Grund mit sehr harten Böden, das an Hebemitteln aufgehängt werden soll, wobei das genannte Gerät folgendes aufweist: einen Rahmen (1), an dessen unteren Ende zwei Paare drehangetriebener Fräswalzen (2) angebracht sind, um den Boden zu lockern, und einen Flaschenzug (7), über den der Rahmen an den Hebemitteln aufgehängt ist, wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rahmen einen steifen und nicht verformbaren ersten Teil (1b) enthält, der eine bei Gebrauch des Gerätes im Wesentlichen vertikale Längsachse aufweist und mit dem Flaschenzug verbunden ist, sowie einen zweiten, von dem ersten Teil getrennten und gegenüber diesem beweglichen Werkzeugträgerteil (1a), an dem die genannten Walzenpaare angebracht sind, wobei der zweite Teil während des Einsatzes unterhalb des ersten Teils hervorragt, wobei der erste Teil eine nach unten mündende Aufnahme aufweist, in welche der zweite Teil eingreifen kann, um darin axial zu gleiten, wobei der erste Teil (1b) des Rahmens ein mit Verankerungsmitteln versehenes Verankerungsteil ist, um die Verankerung des Verankerungsteils in dem Graben zu ermöglichen; und das Gerät enthält außerdem Teleskopmittel (10), welche geeignet sind, sich an den Verankerungsmitteln abzustützen, um auf die Fräswalzen (2) einen Schub entlang der Richtung der Längsachse auszuüben.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es auch Positionierungsmittel aufweist, die ermöglichen, es gegenüber dem Graben auszurichten und die von Kufen (11) gebildet sind, welche gegenüber dem Verankerungsteil (1b) des Rahmens beweglich sind.
Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) aus einem Werkzeugträgerteil (1a), der die Fräswalzen (2) und deren Antriebsmotor trägt, sowie aus einem Verankerungsteil (1b) besteht, der die Verankerungsmittel (12) und eventuell die Positionierungsmittel (11) trägt, wobei die Teleskopmittel (10) den Werkzeugträgerteil (1a) mit dem Verankerungsteil (1b) des Rahmens verbinden.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträgerteil (1a) in eine Aufnahme (9) des Verankerungsteils (1b) eingreift und darin axial gleiten kann.
Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsmittel bewegliche Kufen (12) sind, die in den Hauptseiten des Verankerungsteils (1b) des Rahmens angebracht sind.