EP3725951A1 - Schlitzwandgreifvorrichtung und verfahren zum erstellen eines schlitzes im boden - Google Patents

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EP3725951A1
EP3725951A1 EP19170138.2A EP19170138A EP3725951A1 EP 3725951 A1 EP3725951 A1 EP 3725951A1 EP 19170138 A EP19170138 A EP 19170138A EP 3725951 A1 EP3725951 A1 EP 3725951A1
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EP
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gripper
grab
slot
control unit
diaphragm wall
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EP19170138.2A
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Jürgen Heilgemeir
Stefan Roth
Johannes Sedlmeier
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Bauer Maschinen GmbH
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Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
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    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Definitions

  • the invention relates to a trench wall gripping device for creating a slot in the ground, with a carrier device and a trench wall gripper, which is mounted on the carrier device so as to be essentially vertically adjustable, the trench wall gripper having a gripper frame at the lower end of which two gripper blades are arranged, which are arranged by means of an actuating device are adjustable between an open position for receiving soil material and a closed position for discharging soil material that has been taken up from the slot, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for creating a slot in the ground, wherein a trench wall gripper, which has a gripper frame, at the lower end of which two gripper blades are arranged, which by means of an actuating device between an open position for picking up soil material and a closed position for removing soil material are adjustable out of the slot, the diaphragm wall grab is introduced essentially vertically into a floor with open grab shovels, the grab shovels are closed for gripping and picking up soil material and the diaphragm wall grab with the picked up soil material is pulled out of the ground to form the slot, according to the preamble of claim 8.
  • a diaphragm wall grab of the generic type goes from the EP 1 950 353 B1 emerged. Such devices are used to excavate recesses or slots in the floor, which are primarily required to create so-called slotted or sealing walls in the floor.
  • the diaphragm wall grab is usually lowered into the ground with the grab shovels open, the grab shovels penetrating into the upper area of the ground. By closing the grab shovels, soil material is gripped and picked up in the diaphragm wall grab with the grabbing blades then closed. The filled diaphragm wall grab is then pulled out of the slot and moved to an emptying point. A new gripping process is then carried out until the desired final depth of the slot is reached.
  • Slots for diaphragm or sealing walls can reach depths of up to 50 meters or deeper.
  • the trench cross-section generated with the diaphragm wall grab is in the range of about one meter in width and between 1.5 and 3 meters in length. Because of this slot cross-section and the usual slot depths, there is often no possibility for a grab operator to visually check whether and to what extent a diaphragm wall grab is filled during a gripping process.
  • the aim is to carry out the specified slot depth with as few gripping and emptying processes as possible.
  • the process of pulling the diaphragm wall gripper out of the slot and moving it to an emptying position and then lowering it back into the working position is particularly time-consuming.
  • the invention is based on the object of specifying a trench wall gripping device and a method for creating a slot in the ground with which a slot can be produced particularly efficiently.
  • the trench wall gripping device is characterized in that a determination device is provided which is designed to determine an actual amount of soil material that is picked up by the gripper blades in the closed position, that a control unit is provided which is connected to the determination device and in which a target amount of soil material to be picked up by the diaphragm wall grab is stored, and that the control unit is designed to compare the recorded actual amount with the stored target amount and to output a signal to repeat a gripping process when the recorded actual amount of the stored target amount deviates.
  • a basic idea of the invention can be seen in using a control unit to monitor a degree of filling of the grab shovels in the closed position in order to open the grab shovels in the slot in the event of insufficient or excessive filling and to repeat the gripping process.
  • a control unit to monitor a degree of filling of the grab shovels in the closed position in order to open the grab shovels in the slot in the event of insufficient or excessive filling and to repeat the gripping process.
  • the stored target quantity can represent an individual value, in particular a lower limit value, or a quantity range with a lower and upper limit value.
  • the control unit can only output a notification signal to a machine operator, who then decides himself to open the gripper blades.
  • the actual amount of soil material in the diaphragm wall grab is automatically determined by the control unit in an automatic mode by a determination device.
  • a determination device By means of a determination device, an actual quantity can be determined with high reliability even in the case of relatively deep slots.
  • the predefined and stored value of the setpoint amount changes in accordance with software in the control unit, in particular increases with increasing slot depth.
  • the number of repeated gripping processes can also have an influence on the specified target quantity, the target quantity being able to decrease with the number of repeated gripping processes before the diaphragm wall gripper is emptied again.
  • control unit can indicate to a machine operator in accordance with the signal that the gripper shovels are to be opened in order to ensure an efficient lifting process.
  • the gripper blades can be opened automatically.
  • the further process of repeating the gripping process can also be initiated automatically by the control unit in this automatic mode.
  • a preferred development of the invention consists in that the diaphragm wall grab is mounted on the carrier device with a rope or a rod and that the determination device has a force measuring element in which a weight acting on the rope or the rod is a measure of the actual amount picked up Soil material is detectable.
  • a force measuring element in particular When the diaphragm wall grab is raised after the grab shovels have been closed and the soil material has been picked up, a reliable determination can be made of how much filling the diaphragm wall grab has picked up. If this actual amount of soil material picked up is equal to the specified target amount, the diaphragm wall grab is moved out of the slot to the emptying position.
  • the determination device has a displacement measuring element with which a penetration depth of the trench wall grab into the ground can be detected before the grab shovels close.
  • the penetration depth detected in this way can be forwarded to the control unit, wherein the penetration depth can influence the control.
  • the penetration depth allows a conclusion to be drawn about the (expected) filling level of the grab shovels.
  • control unit is designed to automatically raise the trench wall grab by means of a lifting device to a predeterminable height above the bottom of the trench and to lower it back into the ground from the predefinable height with the gripper blades open, in order to repeat a gripping process.
  • the control unit can preferably make the height of the lifting of the diaphragm wall gripper dependent on the recorded actual quantity and / or on the penetration depth during the previous gripping process. With an increasing height and a subsequent lowering of the diaphragm wall grab, preferably in a free-fall mode, the opened grab shovels can penetrate more strongly into the ground and thus a higher degree of filling. The filling level is reduced by lowering the height.
  • the control unit is designed to switch from an automatic mode for performing a gripping process to a manual operating mode when the recorded actual amount in the diaphragm wall grab corresponds to the stored target amount.
  • the control unit is designed to automatically pull the diaphragm wall gripper out of the slot in the floor and move it to an emptying position in an automatic mode for performing a gripping process after the target amount has been reached. In the same way, a return into the slot for a further gripping process can also take place in the automatic mode. This results in an efficient automatic operation of the diaphragm wall gripping device.
  • the method according to the invention is characterized in that an actual amount of soil material is determined by means of a determination device, which is picked up by the grab shovels in the closed position, that the determination device is connected to a control unit, which the recorded actual amount with a predetermined target -Compares the amount of soil material to be picked up by the diaphragm wall grab, and that the control unit outputs a signal to repeat a gripping process if the recorded actual amount deviates from the stored target amount.
  • the method according to the invention can in particular be carried out with the previously described trench wall gripping device.
  • the advantages described above can be achieved.
  • control unit automatically opens the gripper blades when the recorded actual amount deviates from the stored target amount. This avoids unnecessary lifting operations.
  • the further process of repeating the gripping can preferably also be carried out in automatic mode.
  • a preferred variant of the method according to the invention consists in that the control unit for repeating a gripping process lifts the trench wall grab by means of a lifting device to a predeterminable height above the bottom of the trench and from there lowered it back into the ground with the grab shovels open.
  • the lowering can in particular take place in a free fall mode of the lifting device.
  • the control unit can vary the height to which the diaphragm wall grab is raised again.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention is that the control unit switches from an automatic mode for performing a gripping process to a manual operating mode when the recorded actual amount in the diaphragm wall grab corresponds to the stored target amount.
  • a partially automatic system is implemented here, whereby a differentiated emptying of the gripper is still made possible by an operator.
  • control unit automatically pulls the diaphragm wall gripper out of the slot in the ground and moves it to an emptying position when the target amount is reached by the control unit in an automatic mode for performing a gripping process. This enables completely automatic operation, which supports efficient operation of the diaphragm wall gripping device.
  • Another preferred embodiment variant consists in that the diaphragm wall grab is introduced into the ground in a free-fall module.
  • a holding device such as the winch of a tether, can be released so that the trench wall grabber accelerates due to its weight and can penetrate the ground.
  • the diaphragm wall grab is advantageous for the diaphragm wall grab to be inserted into the soil with a predetermined force.
  • the diaphragm wall gripping device is provided with a linear element, in particular a hydraulic cylinder, with which the diaphragm wall gripper can be moved downward with a predetermined force.
  • the slot is filled with a suspension when it is created or subsequently, and that the suspension hardens in the slot and a slot wall segment is thus produced.
  • the invention is explained below with the aid of a preferred exemplary embodiment which is shown schematically in the single drawing figure.
  • the drawing shows a side view of a trench wall gripping device 10 according to the invention in an already partially created slot 7 in the floor 5.
  • the diaphragm wall gripping device 10 has a diaphragm wall gripper 12 with a scaffold-like gripper frame 14. At a lower end of the gripper frame 14, two gripper blades 16 are mounted by means of swivel joints 17. The two gripper blades 16 are in an open position in the illustration shown, teeth 18 arranged on the gripper blades 16 being directed downwards. In this open position, the trench wall grab 12 is lowered into the floor 5, the teeth 18 penetrating the floor 5.
  • a slide element 26 is mounted so that it can move linearly along a longitudinally directed guide 15 on the gripper frame 14.
  • An eye of the piston rod 24 on the one hand and upper ends of two levers 28 on the other hand are articulated on the slide element 20.
  • the lower ends of the levers 28 are connected in an articulated manner to one gripper shovel 16 each.
  • the slide element 26 By extending the piston rod 24 downward from the hydraulic cylinder 22, the slide element 26 is moved downward along the linear guide 15.
  • the levers 28 exert a downward pressure on the gripper blades 16. These are moved around their respective swivel joints 17 on the gripper frame 14 from the shown open position into a closed position in which the two gripper blades 16 rest against one another. During this closing movement, the gripper blades 16 penetrate the soil 5 with their teeth 18 and thus pick up soil material between the gripper blades 16.
  • the diaphragm wall gripper 12 is pulled upwards by means of a cable 32 from a carrier device (not shown).
  • the rope 32 stands with the Trench wall grab 12 via a suspension device 30 in connection, which is attached to an upper end of the grab frame 14.
  • a determination device 40 can be arranged, which is designed, for example, as a force measuring element, in particular a so-called load cell. In this way, a suspension load which is caused by the diaphragm wall gripper 12 can be determined.
  • a weight of the soil material picked up by the grab shovels 16 can be determined as a value for the actual quantity by a simple comparison of the suspension load before and after closing.
  • the ascertained measured value is forwarded by the ascertaining device 40, preferably wirelessly, to a control unit, which is preferably located on the carrier device (not shown).
  • the value of the recorded actual amount is compared with a stored value of a desired amount, which represents a measure of the soil material to be at least picked up by the diaphragm wall grab. If the actual amount picked up is less than the intended set amount, then pulling the diaphragm wall gripper 12 upwards out of the slot 7 is not continued and the gripper blades 16 are opened again from the closed position to the open position shown in the figure. The gripper blades 16 are still emptied in the slot 7.
  • the trench wall grab 12 can then be moved downwards again, preferably in a free fall mode, in order for the grab blades 16 with the teeth 18 to penetrate further into the ground 5.
  • the gripper blades 16 are then closed again and, as previously described, the trench wall gripper 12 is raised again with a determination of the actual amount of soil material picked up and a comparison with the target amount. If the actual amount is still less than the target amount, the process is repeated, optionally with a different, in particular greater, predetermined gripper height.
  • the diaphragm wall gripper 12 is pulled completely out of the slot 7 and moved to an emptying position. The trench wall gripper 12 can then be moved back again into the slot 7 for a new gripping process.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandgreifvorrichtung und ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, wobei ein Schlitzwandgreifer, welcher einen Greiferrahmen aufweist, an dessen unterem Ende zwei Greiferschaufeln angeordnet sind, welche mittels einer Betätigungseinrichtung zwischen einer Öffnungsposition zum Aufnehmen von Bodenmaterial und einer Schließposition zum Abführen von aufgenommenen Bodenmaterial aus dem Schlitz verstellbar sind, der Schlitzwandgreifer im Wesentlichen vertikal in einen Boden mit geöffneten Greiferschaufeln eingebracht wird, zum Greifen und Aufnehmen von Bodenmaterial die Greiferschaufeln geschlossen werden und zum Bilden des Schlitzes der Schlitzwandgreifer mit dem aufgenommenen Bodenmaterial aus dem Boden gezogen wird. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels einer Ermittlungseinrichtung eine Ist-Menge an Bodenmaterial ermittelt wird, welche von den Greiferschaufeln in der Schließposition aufgenommen ist, dass die Ermittlungseinrichtung mit einer Steuereinheit in Verbindung steht, welche die erfasste Ist-Menge mit einer vorgegebenen Soll-Menge an von dem Schlitzwandgreifer aufzunehmenden Bodenmaterial vergleicht, und dass durch die Steuereinheit ein Signal zum Wiederholen des Greifvorgangs ausgegeben wird, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandgreifvorrichtung zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, mit einem Trägergerät und einem Schlitzwandgreifer, welcher im Wesentlichen vertikal verstellbar an dem Trägergerät gelagert ist, wobei der Schlitzwandgreifer einen Greiferrahmen aufweist, an dessen unterem Ende zwei Greiferschaufeln angeordnet sind, welche mittels einer Betätigungseinrichtung zwischen einer Öffnungsposition zum Aufnehmen von Bodenmaterial und einer Schließposition zum Abführen von aufgenommenem Bodenmaterial aus dem Schlitz verstellbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden, wobei ein Schlitzwandgreifer, welcher einen Greiferrahmen aufweist, an dessen unterem Ende zwei Greiferschaufeln angeordnet sind, welche mittels einer Betätigungseinrichtung zwischen einer Öffnungsposition zum Aufnehmen von Bodenmaterial und einer Schließposition zum Abführen von aufgenommenem Bodenmaterial aus dem Schlitz verstellbar sind, der Schlitzwandgreifer im Wesentlichen vertikal in einen Boden mit geöffneten Greiferschaufeln eingebracht wird, zum Greifen und Aufnehmen von Bodenmaterial die Greiferschaufeln geschlossen werden und zum Bilden des Schlitzes der Schlitzwandgreifer mit dem aufgenommenen Bodenmaterial aus dem Boden gezogen wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Ein gattungsgemäßer Schlitzwandgreifer geht aus der EP 1 950 353 B1 hervor. Derartige Geräte dienen zum Ausheben von Ausnehmungen oder Schlitzen im Boden, welche vornehmlich zur Erstellung von sogenannten Schlitz- oder Abdichtwänden im Boden benötigt werden. Der Schlitzwandgreifer wird üblicherweise mit geöffneten Greiferschaufeln in den Boden abgesenkt, wobei die Greiferschaufeln in den oberen Bereich des Bodens eindringen. Durch Schließen der Greiferschaufeln wird Bodenmaterial gegriffen und in dem Schlitzwandgreifer mit den dann geschlossenen Greiferschaufeln aufgenommen. Der gefüllte Schlitzwandgreifer wird sodann aus dem Schlitz gezogen und zu einer Entleerstelle bewegt. Anschließend wird ein neuer Greifvorgang durchgeführt, bis die gewünschte Endtiefe des Schlitzes erreicht ist.
  • Schlitze für Schlitz- oder Abdichtwände können Tiefen von bis zu 50 Metern oder tiefer erreichen. Der mit dem Schlitzwandgreifer erzeugte Schlitzquerschnitt liegt dabei im Bereich von etwa einem Meter Breite und einer Länge zwischen 1,5 bis 3 Metern. Aufgrund dieses Schlitzquerschnittes und der üblichen Schlitztiefen besteht für einen Greiferbediener häufig keine Möglichkeit einer Sichtüberprüfung, ob und in welchem Umfang bei einem Greifvorgang ein Schlitzwandgreifer gefüllt ist.
  • Für eine wirtschaftliche Erstellung eines Schlitzes wird angestrebt, die vorgegebene Schlitztiefe mit möglichst wenigen Greif- und Entleervorgängen durchzuführen. Insbesondere beim Arbeiten in relativ tiefen Schlitzen ist der Vorgang zum Ziehen des Schlitzwandgreifers aus dem Schlitz und zum Bewegen zu einer Entleerposition und das abschließende Wiederabsenken in die Arbeitsposition besonders zeitaufwändig.
  • Aus der EP 3 144 260 B1 ist ein Verfahren zum Auf- und Abbewegen eines Schlitzwandgreifers bekannt, bei dem zur Beschleunigung der Hubvorgänge zwei Seilwinden zum Einsatz kommen. Dabei ist eine Steuerung vorgesehen, mit der eine der Seilwinden zum Absenken des Seils für einen Schlitzwandgreifer in einen Freifallmodus geschaltet werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlitzwandgreifvorrichtung und ein Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes im Boden anzugeben, mit dem ein Schlitz besonders effizient hergestellt werden kann.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch eine Schlitzwandgreifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Schlitzwandgreifvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlungseinrichtung vorgesehen ist, welche zum Ermitteln einer Ist-Menge an Bodenmaterial ausgebildet ist, welche von den Greiferschaufeln in der Schließposition aufgenommen ist, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit der Ermittlungseinrichtung in Verbindung steht und in welcher eine Soll-Menge an von dem Schlitzwandgreifer aufzunehmenden Bodenmaterial gespeichert ist, und dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die erfasste Ist-Menge mit der gespeicherten Soll-Menge zu vergleichen und ein Signal zum Wiederholen eines Greifvorgangs auszugeben, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.
  • Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, mittels einer Steuereinheit einen Füllgrad der Greiferschaufeln in der Schließposition zu überwachen, um die Greiferschaufeln bei ungenügender oder übermäßiger Füllung noch im Schlitz zu öffnen und den Greifvorgang zu wiederholen. Hierdurch können ineffiziente Hubvorgänge mit einem nicht hinreichend oder übermäßig gefüllten Schlitzwandgreifer vermieden werden, wodurch zeitaufwändige Verfahrbewegungen des nicht hinreichend oder übermäßig gefüllten Schlitzwandgreifers zu einer Entleerposition aus dem Schlitz vermieden werden.
  • Nach einer Erkenntnis der Erfindung ist es bei einem bestimmten Füllgrad wirtschaftlicher, einen nicht hinreichend befüllten Schlitzwandgreifer noch im Frässchlitz zu entleeren und den Greifvorgang zum Erzielen eines höheren Füllgrades zu wiederholen.
  • Bei bindigen Böden kann es passieren, dass der im Greifer befindliche Boden beim Schließen so zusammengedrückt wird, dass er sich in den Greiferschaufeln verkeilt und beim Öffnen nicht mehr von alleine herausfällt und aufwendig, vor allem manuell, aus den Greiferschaufeln entfernt werden muss. Daher ist es wirtschaftlicher, vor dem vollständigen Schließen der Greiferschaufeln die Füllmenge zu ermitteln und bei Überschreitung der Sollmenge die Greiferschaufeln noch im Frässchlitz wieder zu entleeren, um anschließend mit einer reduzierten Fallhöhe und dadurch entsprechend reduzierter Eindringtiefe den gewünschten Soll-Füllgrad zu erreichen.
  • Die gespeicherte Soll-Menge kann einen Einzelwert, insbesondere einen unteren Grenzwert, oder einen Mengenbereich mit einem unteren und oberen Grenzwert darstellen. Grundsätzlich kann die Steuereinheit nur ein Hinweissignal an einen Maschinenbediener ausgeben, welcher dann selbst entscheidet, die Greiferschaufeln zu öffnen.
  • Dabei wird durch die Steuereinheit in einem Automatikmodus automatisch durch eine Ermittlungseinrichtung die Ist-Menge an Bodenmaterial in dem Schlitzwandgreifer ermittelt. Durch eine Ermittlungseinrichtung kann eine Ist-Menge auch bei relativ tiefen Schlitzen mit hoher Zuverlässigkeit bestimmt werden. Durch dieses automatische Bestimmen und automatische Überprüfen einer erfassten Ist-Menge mit einer vorgegebenen Soll-Menge an aufzunehmendem Bodenmaterial kann erreicht werden, dass nur Schlitzwandgreifer mit einer Mindestfüllung, die beispielsweise zwischen 50% bis 100% der maximalen Greiferfüllung betragen kann, aus dem Schlitz gezogen werden.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass abhängig von der erreichten Schlitztiefe sich der vorgegebene und gespeicherte Wert der Soll-Menge entsprechend einer Software der Steuereinheit ändert, insbesondere mit zunehmender Schlitztiefe erhöht. Auch die Anzahl der wiederholten Greifvorgänge kann einen Einfluss auf die vorgegebene Soll-Menge haben, wobei mit Anzahl der wiederholten Greifvorgänge vor einer erneuten Entleerung des Schlitzwandgreifers die Soll-Menge abnehmen kann.
  • Grundsätzlich kann durch die Steuereinheit einem Maschinenbediener entsprechend dem Signal angezeigt werden, dass die Greiferschaufeln zu öffnen sind, um einen effizienten Hubvorgang sicherzustellen. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass bei Ausgabe eines Signals durch die Steuereinheit die Greiferschaufeln automatisch aufklappbar sind. Auch der weitere Vorgang des Wiederholens des Greifvorganges kann in diesem Automatikmodus selbsttätig durch die Steuereinheit veranlasst werden.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Schlitzwandgreifer mit einem Seil oder einer Stange an dem Trägergerät gelagert ist und dass die Ermittlungseinrichtung ein Kraftmesselement aufweist, in welchem eine auf das Seil oder die Stange wirkende Gewichtskraft als Maß für die aufgenommene Ist-Menge an Bodenmaterial erfassbar ist. Mittels eines Kraftmesselementes kann insbesondere beim Anheben des Schlitzwandgreifers nach dem Schließen der Greiferschaufeln und Aufnehmen des Bodenmaterials eine zuverlässige Ermittlung vorgenommen werden, wieviel Füllmenge der Schlitzwandgreifer aufgenommen hat. Ist diese aufgenommene Ist-Menge an aufgenommenem Bodenmaterial gleich der vorgegebenen Soll-Menge, wird der Schlitzwandgreifer aus dem Schlitz zu der Entleerposition bewegt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Ermittlungseinrichtung ein Wegmesselement aufweist, mit welchem eine Eindringtiefe des Schlitzwandgreifers in den Boden vor einem Schließen der Greiferschaufeln erfassbar ist. Die so erfasste Eindringtiefe kann zu der Steuereinheit weitergeleitet werden, wobei die Eindringtiefe einen Einfluss auf die Steuerung nehmen kann. Die Eindringtiefe erlaubt einen Rückschluss auf den (zu erwartenden) Füllgrad der Greiferschaufeln.
  • Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, zum Wiederholen eines Greifvorgangs den Schlitzwandgreifer mittels einer Hubeinrichtung zu einer vorgebbaren Höhe über einer Sohle des Schlitzes automatisch anzuheben und von der vorgebbaren Höhe mit geöffneten Greiferschaufeln wieder in den Boden abzusenken. Vorzugsweise kann dabei durch die Steuereinheit die Höhe des Wiederanhebens des Schlitzwandgreifers von der erfassten Ist-Menge und/oder von der Eindringtiefe bei dem vorausgegangenen Greifvorgang abhängig gemacht werden. Mit einer zunehmenden Höhe und einem anschließenden Absenken des Schlitzwandgreifers, vorzugsweise in einem Freifallmodus, kann ein stärkeres Eindringen der geöffneten Greiferschaufeln in den Boden und damit ein höherer Füllgrad erreicht werden. Durch Absenken der Höhe wird der Füllgrad vermindert.
  • Für einen effizienten Betrieb der Schlitzwandgreifvorrichtung ist es nach einer Weiterbildung bevorzugt, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, von einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorganges in einen Handbedienmodus umzustellen, wenn die erfasste Ist-Menge in dem Schlitzwandgreifer der gespeicherten Soll-Menge entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird also nur der Greifvorgang automatisch durchgeführt, während der anschließende Vorgang des Herausziehens des Schlitzwandgreifers aus dem Boden und das Entleeren per Hand durchgeführt werden. Alternativ ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, in einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorgangs nach Erreichen der Soll-Menge den Schlitzwandgreifer automatisch aus dem Schlitz im Boden zu ziehen und zu einer Entleerposition zu bewegen. In gleicher Weise kann auch ein Rückführen in den Schlitz für einen weiteren Greifvorgang ebenfalls in dem Automatikmodus erfolgen. Hierdurch ergibt sich ein effizienter automatischer Betrieb der Schlitzwandgreifvorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ermittlungseinrichtung eine Ist-Menge an Bodenmaterial ermittelt wird, welche von den Greiferschaufeln in der Schließposition aufgenommen ist, dass die Ermittlungseinrichtung mit einer Steuereinheit in Verbindung steht, welche die erfasste Ist-Menge mit einer vorgegebenen Soll-Menge an von dem Schlitzwandgreifer aufzunehmenden Bodenmaterial vergleicht, und dass durch die Steuereinheit ein Signal zum Wiederholen eines Greifvorgangs ausgegeben wird, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit der zuvor beschriebenen Schlitzwandgreifvorrichtung durchgeführt werden. Es können dabei die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass durch die Steuereinheit die Greiferschaufeln automatisch geöffnet werden, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht. Hierdurch werden unnötige Hubvorgänge vermieden. Der weitere Vorgang des Wiederholens des Greifens kann bevorzugt ebenfalls im Automatikmodus durchgeführt werden.
  • Eine bevorzugte Verfahrensvariante besteht nach der Erfindung darin, dass durch die Steuereinheit zum Wiederholen eines Greifvorganges der Schlitzwandgreifer mittels einer Hubeinrichtung bis zu einer vorgebbaren Höhe über einer Sohle des Schlitzes angehoben und von dort mit geöffneten Greiferschaufeln wieder in den Boden abgesenkt wird. Das Absenken kann insbesondere in einem Freifallmodus der Hubeinrichtung erfolgen. Je nach erreichtem Füllgrad kann durch die Steuereinheit die Höhe variiert werden, bis zu welcher der Schlitzwandgreifer wieder angehoben wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Steuereinheit von einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorgangs in einen Handbedienmodus umstellt, wenn die erfasste Ist-Menge in dem Schlitzwandgreifer der gespeicherten Soll-Menge entspricht. Hierbei wird eine Teilautomatik realisiert, wobei weiterhin durch eine Bedienperson eine differenzierte Entleerung des Greifers ermöglicht wird.
  • Alternativ ist es nach einer weiteren Variante der Erfindung vorteilhaft, dass durch die Steuereinheit in einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorganges der Schlitzwandgreifer beim Erreichen der Soll-Menge automatisch aus dem Schlitz im Boden gezogen und zu einer Entleerposition bewegt wird. Hierdurch wird ein vollständiger Automatikbetrieb ermöglicht, was einen effizienten Betrieb der Schlitzwandgreifvorrichtung unterstützt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante besteht darin, dass der Schlitzwandgreifer in einem Freifallmoduls in den Boden eingebracht wird. Dabei kann bei einer bestimmten Höhe des Schlitzwandgreifers über der Sohle eine Halteeinrichtung, etwa die Seilwinde eines Halteseiles, gelöst werden, so dass der Schlitzwandgreifer aufgrund seines Gewichtes beschleunigt und in den Boden eindringen kann.
  • Insbesondere bei festeren Böden ist es nach einer anderen Verfahrensvariante vorteilhaft, dass der Schlitzwandgreifer mit einer vorgegebenen Kraft in den Boden eingebracht wird. Die Schlitzwandgreifvorrichtung ist hierfür mit einem Linearelement, insbesondere einem Hydraulikzylinder versehen, mit welchem der Schlitzwandgreifer mit einer vorgegebenen Kraft nach unten bewegt werden kann.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass der Schlitz beim Erstellen oder anschließend mit einer Suspension verfüllt wird und dass die Suspension in dem Schlitz aushärtet und so ein Schlitzwandsegment hergestellt wird. Durch mehrfaches Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so eine Vielzahl von Schlitzwandsegmenten gebildet werden, welche insgesamt eine Schlitzwand im Boden bilden. Die Schlitzwand kann eine Dicht- und/oder Stützfunktion aufweisen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert, welches schematisch in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandgreifvorrichtung 10 in einem bereits teilweise erstellten Schlitz 7 im Boden 5.
  • Die Schlitzwandgreifvorrichtung 10 weist einen Schlitzwandgreifer 12 mit einem gerüstähnlichen Greiferrahmen 14 auf. An einem unteren Ende des Greiferrahmens 14 sind zwei Greiferschaufeln 16 mittels Drehgelenken 17 gelagert. Die beiden Greiferschaufeln 16 befinden sich in der gezeigten Darstellung in einer Öffnungsposition, wobei an den Greiferschaufeln 16 angeordnete Zähne 18 nach unten gerichtet sind. In dieser Öffnungsposition wird der Schlitzwandgreifer 12 in den Boden 5 abgesenkt, wobei die Zähne 18 in den Boden 5 eindringen.
  • An dem Greiferrahmen 14 ist eine Betätigungseinrichtung 20 mit einem Hydraulikzylinder 22 angeordnet, welcher sich in einer Längsrichtung des Greiferrahmens 14 erstreckt. In der dargestellten Position ist eine Kolbenstange 24 in den Hydraulikzylinder 22 eingefahren.
  • Entlang einer längs gerichteten Führung 15 am Greiferrahmen 14 ist ein Schlittenelement 26 linear verfahrbar gelagert. An dem Schlittenelement 20 sind einerseits ein Auge der Kolbenstange 24 und andererseits obere Enden von zwei Hebeln 28 angelenkt. Die unteren Enden der Hebel 28 sind gelenkig an jeweils einer Greiferschaufel 16 angeschlossen.
  • Durch Ausfahren der Kolbenstange 24 aus dem Hydraulikzylinder 22 nach unten wird das Schlittenelement 26 entlang der Linearführung 15 nach unten bewegt. Dabei üben die Hebel 28 eine Druckkraft nach unten auf die Greiferschaufeln 16 aus. Diese werden dabei um ihre jeweiligen Drehgelenke 17 am Greiferrahmen 14 von der gezeigten Öffnungsposition in eine Schließposition bewegt, in welcher die beiden Greiferschaufeln 16 aneinander anliegen. Bei dieser Schließbewegung dringen die Greiferschaufeln 16 mit ihren Zähnen 18 in den Boden 5 ein und nehmen so Bodenmaterial zwischen den Greiferschaufeln 16 auf.
  • Nach dem Schließen wird der Schlitzwandgreifer 12 mittels eines Seiles 32 von einem nicht dargestellten Trägergerät nach oben gezogen. Das Seil 32 steht dabei mit dem Schlitzwandgreifer 12 über eine Aufhängeeinrichtung 30 in Verbindung, welche an einem oberen Ende des Greiferrahmens 14 angebracht ist. Im Bereich der Aufhängeeinrichtung 30 kann eine Ermittlungseinrichtung 40 angeordnet sein, welche beispielsweise als ein Kraftmesselement, insbesondere eine sogenannte Kraftmessdose, ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Aufhängelast, welche durch den Schlitzwandgreifer 12 bewirkt wird, bestimmt werden. Durch einen einfachen Vergleich der Aufhängelast vor und nach dem Schließen lässt sich ein Gewicht des durch die Greiferschaufeln 16 aufgenommenen Bodenmaterials als ein Wert für die Ist-Menge ermitteln.
  • Von der Ermittlungseinrichtung 40 wird der ermittelte Messwert vorzugsweise drahtlos an eine Steuereinheit weitergeleitet, welche sich vorzugsweise an dem nicht dargestellten Trägergerät befindet.
  • In der Steuereinheit wird gemäß der Erfindung der Wert der erfassten Ist-Menge mit einem gespeicherten Wert einer Soll-Menge verglichen, welche ein Maß von von dem Schlitzwandgreifer mindestens aufzunehmenden Bodenmaterial darstellt. Ist die aufgenommene Ist-Menge geringer als die vorgesehene Soll-Menge, so wird ein nach oben Ziehen des Schlitzwandgreifers 12 aus dem Schlitz 7 nicht fortgesetzt und es werden die Greiferschaufeln 16 von der Schließposition zu der in der Figur dargestellten Öffnungsposition erneut geöffnet. Dabei entleeren sich die Greiferschaufeln 16 noch im Schlitz 7.
  • Von einer vorgegebenen Höhe des Schlitzwandgreifers 12 im Schlitz 7 kann dann ein erneutes nach unten Bewegen des Schlitzwandgreifers 12, vorzugsweise in einem Freifallmodus, zu einem weiteren Eindringen der Greiferschaufeln 16 mit den Zähnen 18 in den Boden 5 erfolgen. Es werden dann abermals die Greiferschaufeln 16 geschlossen und es erfolgt, wie zuvor beschrieben, ein weiteres Anheben des Schlitzwandgreifers 12 mit einer Bestimmung der Ist-Menge an aufgenommenem Bodenmaterial und einem Vergleich mit der Soll-Menge. Sofern die Ist-Menge immer noch geringer ist als die Soll-Menge, wird der Vorgang wiederholt, wahlweise mit einer anderen, insbesondere größeren vorgegebenen Greiferhöhe. Sobald die vorgegebene Soll-Menge überschritten ist, wird der Schlitzwandgreifer 12 vollständig aus dem Schlitz 7 gezogen und zu einer Entleerposition bewegt. Darauf kann ein erneutes Rückbewegen des Schlitzwandgreifers 12 in den Schlitz 7 für einen erneuten Greifervorgang erfolgen.

Claims (15)

  1. Schlitzwandgreifvorrichtung zum Erstellen eines Schlitzes (7) im Boden (5), mit:
    - einem Trägergerät und
    - einem Schlitzwandgreifer (12), welcher im Wesentlichen vertikal verstellbar an dem Trägergerät gelagert ist, wobei der Schlitzwandgreifer (12) einen Greiferrahmen (14) aufweist, an dessen unterem Ende zwei Greiferschaufeln (16) angeordnet sind, welche mittels einer Betätigungseinrichtung (20) zwischen einer Öffnungsposition zum Aufnehmen von Bodenmaterial und einer Schließposition zum Abführen von aufgenommenem Bodenmaterial aus dem Schlitz (7) verstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass eine Ermittlungseinrichtung (40) vorgesehen ist, welche zum Ermitteln einer Ist-Menge an Bodenmaterial ausgebildet ist, welche von den Greiferschaufeln (16) in der Schließposition aufgenommen ist,
    - dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit der Ermittlungseinrichtung (40) in Verbindung steht und in welcher eine Soll-Menge an von dem Schlitzwandgreifer (12) aufzunehmenden Bodenmaterial gespeichert ist, und
    - dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die erfasste Ist-Menge mit der gespeicherten Soll-Menge zu vergleichen und ein Signal zum Wiederholen eines Greifvorganges auszugeben, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.
  2. Schlitzwandgreifvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass bei Ausgabe eines Signals durch die Steuereinheit die Greiferschaufeln (16) automatisch aufklappbar sind.
  3. Schlitzwandgreifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitzwandgreifer (12) mit einem Seil (32) oder einer Stange an dem Trägergerät gelagert ist und
    dass die Ermittlungseinrichtung (40) ein Kraftmesselement aufweist, mit welchem eine auf das Seil (32) oder die Stange wirkende Gewichtskraft als Maß für die aufgenommene Ist-Menge an Bodenmaterial erfassbar ist.
  4. Schlitzwandgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ermittlungseinrichtung (40) ein Wegmesselement aufweist, mit welchem eine Eindringtiefe des Schlitzwandgreifers (12) in den Boden (5) vor einem Schließen der Greiferschaufeln erfassbar ist.
  5. Schlitzwandgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit ausgebildet ist, zum Wiederholen eines Greifvorgangs den Schlitzwandgreifer (12) mittels einer Hubeinrichtung bis zu einer vorgebbaren Höhe über einer Sohle des Schlitzes (7) automatisch anzuheben und von der vorgebbaren Höhe mit geöffneten Greiferschaufeln (16) wieder in den Boden (5) abzusenken.
  6. Schlitzwandgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit ausgebildet ist, von einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorganges in einen Handbedienmodus umzustellen, wenn die erfasste Ist-Menge in dem Schlitzwandgreifer (12) der gespeicherten Soll-Menge entspricht.
  7. Schlitzwandgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit ausgebildet ist, in einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorganges nach Erreichen der Soll-Menge den Schlitzwandgreifer (12) automatisch aus dem Schlitz (7) im Boden (5) zu ziehen und zu einer Entleerposition zu bewegen.
  8. Verfahren zum Erstellen eines Schlitzes (7) im Boden (5), insbesondere mit einer Schlitzwandgreifvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    wobei
    - ein Schlitzwandgreifer (12), welcher einen Greiferrahmen (14) aufweist, an dessen unterem Ende zwei Greiferschaufeln (16) angeordnet sind, welche mittels einer Betätigungseinrichtung (20) zwischen einer Öffnungsposition zum Aufnehmen von Bodenmaterial und einer Schließposition zum Abführen von aufgenommenen Bodenmaterial aus dem Schlitz (7) verstellbar sind,
    - der Schlitzwandgreifer (12) im Wesentlichen vertikal in einen Boden (5) mit geöffneten Greiferschaufeln (16) eingebracht wird,
    - zum Greifen und Aufnehmen von Bodenmaterial die Greiferschaufeln (16) geschlossen werden und
    - zum Bilden des Schlitzes (7) der Schlitzwandgreifer (12) mit dem aufgenommenen Bodenmaterial aus dem Boden (5) gezogen wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass mittels einer Ermittlungseinrichtung (40) eine Ist-Menge an Bodenmaterial ermittelt wird, welche von den Greiferschaufeln (16) in der Schließposition aufgenommen ist,
    - dass die Ermittlungseinrichtung (40) mit einer Steuereinheit in Verbindung steht, welche die erfasste Ist-Menge mit einer vorgegebenen Soll-Menge an von dem Schlitzwandgreifer (12) aufzunehmendem Bodenmaterial vergleicht, und
    - dass durch die Steuereinheit ein Signal zum Wiederholen eines Greifvorgangs ausgegeben wird, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Steuereinheit die Greiferschaufeln (16) automatisch geöffnet werden, wenn die erfasste Ist-Menge von der gespeicherten Soll-Menge abweicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Steuereinheit zum Wiederholen eines Greifvorgangs der Schlitzwandgreifer (12) mittels einer Hubeinrichtung bis zu einer vorgegebenen Höhe über einer Sohle des Schlitzes (7) angehoben und von dort mit geöffneten Greiferschaufeln (16) wieder in den Boden (5) abgesenkt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit von einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorgangs in einen Handbedienmodus umstellt, wenn die erfasste Ist-Menge in dem Schlitzwandgreifer (12) der gespeicherten Soll-Menge entspricht.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Steuereinheit in einem Automatikmodus zum Durchführen eines Greifvorganges der Schlitzwandgreifer (10) beim Erreichen der Soll-Menge automatisch aus dem Schlitz (7) im Boden (5) gezogen und zu einer Entleerposition bewegt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitzwandgreifer (12) in einem Freifallmodus in den Boden (5) eingebracht wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitzwandgreifer (12) mit einer vorgegebenen Kraft in den Boden (5) eingebracht wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitz (7) beim Erstellen oder anschließend mit einer Suspension verfüllt wird und
    dass die Suspension in dem Schlitz (7) aushärtet und ein Schlitzwandsegment hergestellt wird.
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