DE2800178C2 - Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken stabförmiger Elemente von geringer Steifigkeit in den Erdboden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken von Stäben geringer Steifigkeit in den Erboden mit einem Gehäuse, das einen den Stab koaxial umgebenden, sich nach unten erweiternden kegelförmigen Durchgangshohlraum aufweist, in dem mindestens zwei durch eine Feder in eine Klemmstellung beaufschlagte und den Kontakt zwischen der kegelförmigen Gehäusewand und dem Stab bewirkende Klemmelemente angeordnet sind.

Eine derartige Klemmvorrichtung ist aus der US-PS 93 086 bekannt. Hierbei muß entsprechend dem Absenkfortschritt die Klemmvorrichtung von Hand ver- eo stellt werden, was arbeits- und zeitaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend /u verbessern, daß ein automatisches Absenken von Stäben geringer Steifigkeit ohne zusätzliche Einrichtungen möglich ist b5 und daß sie dennoch eine einfache Bauweise aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Klemmvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs ! dadurch gelöst.

daß an der Außenfläche des Gehäuses Ansätze mit öffnungen für Achsen vorgesehen sind, auf denen je ein zweiarmiger Kipphebel schwenkbar angeordnet ist, dessen erster Arm mit einem Klemmelement zusammenwirkt und dessen zweiter Arm derart nach unten gerichtet ist daß beim Absenken des Stabs das freie Ende des zweiten Armes auf den Erdboden auftrifft, wodurch der Kipphebel derart verschwenkt wird, daß dessen erster Arm das jeweilige Klemmelement entgegen der Kraft der Feder nach unten bewegt, wodurch der Stab freigegeben wird.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es unter Ausnutzung ihrer Reaktionskraft ohne zusätzliche Einrichtungen möglich. Stäbe geringer Steifigkeit ohne Vorlust ihrer Längssteifigkeit automatisch abzusenken, wobei die Vorrichtung einen einfachen Aufbau aufweist.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Ansätze im unteren Teil des Gehäuses angeordnet sind und daß im unteren Teil der Klemmelemente eine öffnung vorgesehen ist, in die das Ende des ersten Arms des zugeordneten Kipphebels eingreift Hierdurch lassen sich die seitlichen Abmessungen der Vorrichtung verringern, und es wird die Herstellung ihres Gehäuses erleichtert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Ansätze im mittleren Teil des Gehäuses angeordnet sind und daß an der Außenfläche der Klemmelemente eine Nut vorgesehen ist, in die das Ende des durch einen Schlitz im Gehäuse hindurchgeführten ersten Arms des zugeordneten Kipphebels eingeführt ist. Hierdurch können die Abmessungen der Vorrichtung in Höhenrichtung verringert werden, und es besteht die Möglichkeit, Stäbe abzusenken, deren Durchmesser in einem weiten Bereich variieren.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Ansätze im oberen Teil des Gehäuses angeordnet sind und daß die Enden der durch einen Schlitz im Gehäuse hindurchgeführten ersten Arme der Kipphebel auf den oberen Stirnflächen der Klemmelemente aufliegen. Hierdurch wird die Herstellung der Vorrichtung einfacher, und es wird die Klemmwirkung verbessert

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken langer Stäbe in den Erdboden, in der die Ansätze des Gehäuses in seinem unteren Bereich ausgeführt sind;

F i g. 2 einen Schnitt nach H-II in der Fig. 1;

F i g. 3 eine Klemmvorrichtung, in der die Ansätze des Gehäuses in seinem mittleren Teil ausgeführt sind;

F i g. 4 einen Schnitt nach IV-IV in der F i g. 3;

F i g. 5 eine Klemmvorrichtung, in der die Ansätze des Gehäuses in seinem oberen Teil ausgeführt sind;

F i g. 6 einen Schnitt nach VI-VI in der F i g. 5.

Betrachtet werden einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken langer Stäbe in den Erdboden bei:

a) der Anordnung der Ansätze im unteren Teil des Gehäuses und der Klemmelemente mit öffnungen, die in ihrem unteren Teil ausgeführt sind;

b) der Anordnung der Ansätze im mittleren Teil des Gehäuses und der Klemmelemente mit Schlitzen, die an ihren Außenflächen ausgeführt sind;

c) der Anordnung der Ansätze am oberen Teil des Gehäuses.

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Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken von Stäben mit geringer Steifigkeit in den Erdboden enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1, 2) mit einem durchgehenden kegelförmigen Hohlraum 2. An der Außenfläche des Gehäuses 1 ist je ein Paar Ansätze 3 in seinem unteren Teil angeordnet, die als ein Ganzes mit dem Gehäuse ausgeführt bzw. an ihm angeschweißt und mit einer öffnung 4 in jedem Ansatz 3 versehen sind. In den öffnungen 4 der Ansätze 3 sind Achsen 5 eingesetzt, auf weichen je ein Kipphebel 6 befestigt ist. In der Seitenwand des Gehäuses 1 gegenüber jedem Ansatzpaar sind Schlitze 7 ausgeführt. Im kegelförmigen Hohlraum 2 des Gehäuses 1 sind zwei Klemmelemente 8 vorgesehen, jedes als eine Hülsenhälfte mit einer kegelförmigen Außenfläche an ihrem oberen Teil und einer zylindrischen Fläche im unteren Teil ausgeführt. Auf der Innenfläche des oberen Teils der Klemmelement? sind zugespitzte Radialansätze 9 und im unteren Teil sind durchgehende Öffnungen 10 ausgeführt Die Klen'melemente 8 sind in die obere Stellung durch eine FeJir 11 gedrückt, die sich an einer Scheibe 12 und eintfm Federring 13 abstützt, der die Scheibe 12 im Hohlraum 2 fixiert Die auf den Achsen 5 befestigten Kipphebel 6 sind mit einem Efide in die Schlitze 7 des Gehäuses 1 eingesetzt und in den Öffnungen 10 der Klemmelemente 8 angeordnet Der abzusenkende Stab 14 ist in die Klemmvorrichtung so eingelassen, daß die Klemmelemente 8 ihn mit ihren zugespitzten Radialansätzen 9 umfassen. Das Gehäuse 1 der Klemmvorrichtung ist mit einem pneumatischen absen- jo kcnden Schlaggerät 15 starr verbunden.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung arbeitet folgenderweise. Das Absenkgerät, z. B. ein pneumatisches Schlagwerk, wird gemeinsam mit der Klemmvorrichtung in der Vertikallage gehalten. Dabei stützt sich die Klemmvorrichtung mit ihren Kipphebeln 6 am Erdboden ab. die die Klemmelemente 8 nach unten verschieben, wobei der Durchlaßquerschnitt zwischen ihnen vergrößert wird. Der abzusenkende Stab 14 wird in das pneumtische Schlagwerk und in die Klemmvorrichtung von oben eingesetzt und durch diese bis zum Anschlag an der Erdoberfläche durchgeführt. Indem man den Stab 14 festhält, wird das pneumatische Schlagwerk 15 mitsamt der Klemmvorrichtung auf eine Höhe von 0.5—0, 7 Meter von der Erdoberfläche angehoben. Unter der Wirkung der Feder 11 wrrden die Klemmelemente 8 in die obere Lage bis zur Berührung des Stabe 14 mit ihren zugespitzten Ansätzen 9 angedrückt. Unter der Schwerkraftwirkung des pneumatischen Schlagwerks 15 mitsamt der Klemmvorrichtung spannen die Klcmtnelcmcnte 8 den Stab 14 ein und halten das absenkende pneumatische Schlagwerk 15 gegen ein Abgleiten am Stab 14 entlang fest. Sobald das pneumatische Schlagwerk 15 eingeschaltet wird, führt der Hammer Schläge aus. die .iuf die mit dem Schlagwerk 15 starr verbundene Klemmvorrichtung übertragen werden. Unter der Wirkung dieser Schläge versucht das Gehäuse I der Klemmvorrichtung sich nach unten zu verstellen. Die Klemmelemente 8, die den Stab 14 berühren, gleiten dabei an der Kegelflächc des Hohlraums 2 ent- t>o lang, nähern sieh einander und spannen den Stab 14 ein. Unter der Wirkung der Rcaktionsschlagkrafi versucht sich das pneumatische Schlagwerk 15 mitsamt der Klemmvorrichtung am Stab entlang aufwärts zu verstellen. Doch übersteigen die zum Lösen der Klemm- h5 \ im richtung erforderlichen Kräfte die Reaktionsschlagkrafi. so da!.l ein Abreißen der Klemmvorrichtung vom abzusenkenden Stab nicht erfolgen kann.

Unter der Wirkung der Schläge wird der Stab 14 mitsamt dem an ihm befestigten pneumatischen Schlagwerk 15 und der Klemmvorrichtung abgesenkt. Sobdd die Klemmvorrichtung die Erdoberfläche erreicht hat, sützen sich ihre Kipphebel 6 mit ihren freien Enden am Erdboden ab, schwenken um die Achsen 5 und ziehen mit Hilfe der in den Öffnungen 10 der Klemmelemente 3 eingesetzten Enden diese Elemente nach unten, vergrößern dabei den Durchlaßquerschnitt zwischen ihnen und geben den Stab 14 frei.

Im Moment der Freigabe des Stabes 14 wirft die Reaktionsschlagkraft des pneumatischen Schlagwerks 15 dieses Schlagwerk mitsamt der Klemmvorrichtung am Stab entlang auf eine Höhe von 0,2—0,5 Meter über der Erdoberfläche. Der nächstfolgende Schlag des Hammers spannt wieder den Stab 14 in der Klemmvorrichtung ein, wonach ein weiteres Absenken des Stabes in den Erdboden erfolgt Der beschriebene Arbeitszyklus wird bis zum vollständigen Absenken des Stabes wiederholt

Auf diese Weise ermöglicht die bo-jhriebene Klemmvorrichtung ein Absenken von Stäben rrit geringer Steifigkeit in den Erdboden unter Verwendung von Schlag- und Schwingwerken und gewährleistet eine automatische Verstellung des Absenkgeräts ohne Einsatz zusätzlicher '.asthubgetriebe.

Die F i g. 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Klemmvorrichtung, enthaltend ein Gehäuse 16 mit einem durchgehenden Kegelhohlraum 2. An der Außenfläche des Gehäuses 16 sind in dessen mittlerem Teil paarweise vier Ansätze 17 angeordnet, die als ein Ganzes mit dem Gehäuse ausgeführt bzw. an ihm angeschweißt sind. In jedem Ansatz 17 ist eine Öffnung 4 ausgeführt, in welche die Achsen 5 eingesetzt sind.

In der Seitenwand des Gehäuses 16 sind gegenüber jedem Ansatzpaar Schlitze 18 ausgeführt. Auf den Achsen 5 sind die Kipphebel 19 befestigt. Im kegelförmigen Hohlraum 2 des Gehäuses 16 sind zwei Klemmelemente 20 untergebracht, wobei jedes Element als eine i-lülsenhälfte mit einer konischen Außenfläche und einer zylindrischen Innenfläche ausgeführt ist. Auf der Innenfläche der Klemmeiemente sind radial zugespitzte Ansätze 21 ausgeführt. Auf der Außenfläche der Klemmelemente 20 sind Nuten 22 eingeschnitten. Die Kipphebel 19 sind mit einem Ende in die Schlitze 18 des Gehäuses 16 eingeführt und in den Nuten 22 der Klemmelemente 20 angeordnet. Die Klemmelemente 20 sind in die obere Lage durch die Feder 11 gedrückt, die sich an der Scheibe 12 und dem Federring 13 abstützt, der die Scheibe 12 im Hohlraum 2 fixiert. Der abzusenkende Stab 14 wird in die Klemmvorrichtung so eingelassen, daß ihn die Klemmeiemente 20 mit ihren radial zugespitzten Ansalzen 21 umfassen. Das Gehäuse 16 der Klemmvorrich-.ung iss mit dem pneumatischen Absenkgerät 15 starr verbunden.

Es ist zweckmäßig, eine solche Ausführungsvariante der Klemmvorrichtung zu verwenden, wenn Stabelemente von geringer Steifigkeit, gekrümmter Axialform und veränderlichem Längsquerschnitt in den Erdboden abzusenken sind.

Die Arbeitsweise der Klemmvorrichtung nach F i g. 3, 4 unterscheidet sich von der Arbeitsweise der ersten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung irr· folgenden.

Sobald die Klerr.nvorrichtung die Erdoberfläche erreicht hat, stützen sich ihre Kipphebel 19 mit ihren freien Enden am Boden ab. drehen sich um die Achsen 5 und ziehen mit ihren /weiten F.nden, die in die Schlitze

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18 eingesetzt und in den Nuten 22 der Klemmelemente 20 angeordnet sind, diese Elemente nach unten, wodurch der Durchlaßquerschnitt zwischen ihnen vergrößert und der Stab 14 freigegeben wird. Im Moment der Freigabe des Stabes 14 wirft die Reaktionsschlagkraft des pneumatischen Schlagwerks 15 dieses Schlagwerk mitsamt der Klemmvorrichtung am abzusenkenden Stab entlang auf eine Höhe von 0,2—0, 5 Meter vom Erdboden hoch, wonach der folgende Hammerschlag den Stab 14 in der Klemmvorrichtung wieder einspannt, und der Absenkprozeß wird weiter, wie bereits beschrieben wurde, fortgesetzt.

Die F i g. 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Klemmvorrichtung, die ein Gehäuse 23 mit einem durchgehenden Hohlraum 2 enthält. An der Au- ι > ßenfläche des Gehäuses 23 sind in seinem oberen Teil paarweise vier Ansätze 24 angeordnet, die entweder als ein Ganzes mit dem Gehäuse ausgeführt oder daran angescnweiui sinu. in jeuem rtiisuiz £·* ist eine utinuiig ausgeführt, in welche die Achsen 5 eingesetzt sind. In der Seitenwand des Gehäuses 23 sind gegenüber jedem Faar der Ansätze 24 Schlitze 25 ausgeführt. Auf den Achsen 5 sind Kipphebel 26 befestigt. Im kegelförmigen Hohlraum 2 des Gehäuses 23 sind zwei Klemmelemente 27 angeordnet, wobei jedes als Hülsenhälfte mit einer kegeligen Außenfläche und einer zylindrischen Innenfläche ausgeführt ist. Auf der Innenfläche der Klemmelemente 27 sind radial zugespitzte Ansätze 28 ausgeführt. Die Kipphebel 26 sind mit einem Ende in die Schlitze 25 des G. Hauses 23 eingesetzt und auf den oberen Stirnflächen der Klemmelemente 27 angeordnet. Die Klemmelemente 27 sind in die obere Lage durch die Feder 11 gedrückt, die sich an der Scheibe 12 und dem Federring 13 abstützt, der die Scheibe 12 im Hohlraum 2 fixiert. Der abzusenkende Stab 14 ist durch die Klemmvorrichtung so hindurchgelassen, daß ihn die Klemmelement^ 27 mit ihren r=KÜ=ü Zu¹⁷CS⁰ItZtCn Ansätzen 28 umfassen. Das Gehäuse 23 der Klemmvorrichtung ist mit dem pneumatischen Absenkschlagwerk 15 starr verbunden.

Es ist zweckmäßig, eine solche Ausführungsvariante der Klemmvorrichtung zu verwenden, wenn Stabelemente von geringer Steifigkeit, gekrümmter Axialform und veränderlichem Längsquerschnitt in dichten Frostboden abzusenken sind, da hierbei die Klemmelemente 27 über eine höhere Festigkeit verfügen.

Die Arbeitsweise der in den Fig.5 und 6 dargestellten Klemmvorrichtung unterscheidet sich von den ersten Ausführungsvarianten folgenderweise.

Sobald die Klemmvorrichtung den Erdboden erreicht hat, stützen sich ih.e Kipphebel 26 mit ihren freien Enden am Erdboden ab, drehen sich um die Achsen 5 und mit ihren anderen Enden, die in die Schlitze 25 des Gehäuses 23 eingesetzt und auf den oberen Stirnflächen der Klemmelemente 27 angeordnet sind, stoßen sie diese Elemente nach unten, wodurch der Durchlaßquerschnitt zwischen ihnen vergrößert und der Stab 14 freigegeben wird.

Im übrigen bleibt das Arbeitsprinzip der Klemmvorrichtung unverändert

Folglich ermöglicht die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken von Stäben geringer Steifigkeit in den Erdboden, daß die axiale Absenkkraft nicht an der oberen Stirnfläche des Stabes, sondern an seiner Seitenfläche in einer Höhe angreift, &5 die die Möglichkeit einer effektiven Absenkung des Stabes ohne VeWust seiner Längssteifigkeit bietet, und daß eine automatische Verstellung des Absenkgeräts im Laufe seiner Absenkung dank dem Verwerten seiner Absenkbewegung und der Reaktionsschlagkraft mn Stab entlang auf eine Höhe gewährleistet ist. die für ein effektives Absenken des Stabes ohne Verlust seiner Längssieifigkeit erforderlich ist. im Vergleich mit den vorhandenen Klemmvorrichtungen zum Absenken von Stäben mit geringer Steifigkeit in den Erdboden entfällt beidererfindungsgemäClen Klemmvorrichtung die Notwendigkeit der Verwendung von Lasthubgetrieben: darüber hinaus ist ihre Bauart einfacher, und sie läßt sich mit geringem Aufwand herstellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche: 28 OO

1. Klemmvorrichtung für ein Gerät zum Absenken von Stäben geringer Steifigkeit in den Erdboden mit einem Gehäuse, das einen den Stat koaxial umgebenden, sich nach unten erweiternden kegelförmigen Durchgangshohlraum aufweist, in dem mindestens zwei durch eine Feder in eine Klemmstellung beaufschlagte und den Kontakt zwischen der kegelförmigen Gehäusewand und dem Stab bewirkende Klemmelemente angedeutet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Gehäuses (1,16,23) Ansätze (3, 17, 24) mit öffnungen (4) für Achsen (5) vorgesehen sind, auf denen je ein zweiarmiger Kipphebel (6,19,26) schwenkbar ange- is ordnet ist, dessen erster Arm mit einem Klemmelement (8, 20,27) zusammenwirkt und dessen zweiter Arm derart nach unten gerichtet ist, daß beim Absenken des Stabs (14) das freie Ende des zweiien Arms auf de? Erdboden auftrifft, wodurch der Kipphebel (6.19.'2S) derart verschwenkt wird, daß dessen erster Arm das jeweilige Klemmelement (8, 20, 27) entgegen der Kraft der Feder (11) nach unten bewegt, wodurch der Stab (14) freigegeben wird.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (3) im unteren Teil des Gehäuses (1) angeordnet sind und daß im unteren Teil der Klemmelemente (8) eine öffnung (10) vorgesehen ist, in die das Ende des ersten Arms des zugeordneten Kipphebels (6) eingreift.

3. Klemm vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (7) im mittleren Teil des Gehäuses (16) a-igeord.-.et sind und daß an der Außenfläche der Klen.mfilemenie (20) eine Nut (22) vorgesehen ist, in die das Ent .· des durch einen Schlitz (18) im Gehäuse hindurchgeführten ersten Arms des zugeordneten Kipphebels (19) eir.geführt ist.

4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (24) im oberen Teil des Gehäuses (23) angeordnet sind und daß die Enden der durch einen Schlitz im Gehäuse hindurchgeführten ersten Arme der Kipphebel (26) auf den oberen Stirnflächen der Klemmelemente (23) aufliegen.

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