DE3911379A1 - Rohrvorpressstation fuer rohrvorpressbetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrvorpreßstation für Rohrvor­ preßbetriebe, mit an einem Pressenwiderlager abgestützten, die Vorpreßkraft über einen Druckring auf das vorzupressende Rohr übertragenden hydraulischen Pressen, und mit den Pressen zugeordneten, in deren Hubrichtung gegeneinander versetzten Kupplungsvorrichtungen, mit denen am Druckring angeordnete Kupplungselemente wahlweise kuppelbar sind.

Eine Rohrvorpreßstation dieser Art ist aus der DE-PS 25 04 967 bekannt. Die hydraulischen Preßzylinder liegen hierbei in die Vorpreßkräfte übertragenden schweren Rohrhülsen, mit deren Böden die Kolbenstangen der Pressen gelenkig verbun­ den sind. Die Rohrhülsen weisen als Kupplungsvorrichtungen im Abstand zueinander angeordnete Ringnuten auf, in die am Druckring gelagerte zweiteilige Spannschellen eingeführt werden können, um die Pressenkräfte über die Rohrhülsen und die Spannschellen auf den Druckring und damit auf das vor­ zupressende Rohr übertragen zu können. Mit dieser Ausgestal­ tung der Rohrvorpreßstation lassen sich die innerhalb der Rohrvorpreßstation endseitig an den Rohrstrang angesetzten Rohre in zwei Preßhüben um ihre volle Länge vorpressen, wobei lediglich zwischen den Preßhüben die Spannschellen von der einen Kupplungsvorrichtung zu der anderen Kupplungs­ vorrichtung der Rohrhülsen umgesetzt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, die gattungsgemäße Rohrvorpreßstation in ihrem Aufbau zu vereinfachen, d.h. ins­ besondere so auszugestalten, daß auf die schweren Rohrhülsen zur Übertragung der Pressenkräfte verzichtet werden kann, wo­ bei jedoch die Möglichkeit gewahrt bleiben soll, die rücksei­ tig an den bereits vorgepreßten Rohrstrang angesetzten Rohre in zwei aufeinanderfolgenden Pressenhüben, deren Länge jeweils etwa dem Pressenhub entspricht, zu verpressen.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pressen mit ihren Kolbenstangen gegen das Pressen­ widerlager abgestützt sind und daß die Kupplungsvorrichtungen am Zylinderrohr der Pressen angeordnet sind.

Nach der Erfindung werden also die hydraulischen Pressen mit ihren Kolbenstangen gegen das Pressenwiderlager abgestützt, während ihre Zylinderrohre mit dem Druckring über die Kupp­ lungsvorrichtungen kraft- und/oder formschlüssig gekuppelt werden, so daß bei Druckbeaufschlagung der Pressen in Aus­ schubrichtung die sich in Vorpreßrichtung bewegenden Zylinder­ rohre den Rohrstrang mit dem rückwärtig angesetzten Rohr über die Kupplung und den Druckring vorpressen. Dabei sind am Zylin­ derrohr der Pressen etwa im Abstand des Pressenhubes zwei Kupp­ lungsvorrichtungen vorgesehen, so daß sich das Rohr um einen Preßweg, der etwa dem doppelten Pressenhub entspricht, in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitstakten vorpressen läßt, wobei ledig­ lich jeweils nach dem ersten Arbeitstakt die Kupplung der am Druckring angeordneten Kupplungselemente mit dem Zylinderrohr umgesetzt werden muß. Die Arbeitsweise bei der erfindungs­ gemäßen Rohrvorpreßstation entspricht insoweit also derjeni­ gen nach dem genannten Stand der Technik, wobei aber die zwi­ schen die hydraulischen Pressen und den Druckring eingeschal­ teten schweren Rohrhülsen, die die Pressenkräfte übertragen müssen, vermieden werden. Damit ergibt sich ein erheblich verminderter Bauaufwand.

Die Kupplungsvorrichtungen für die am Druckring angeordneten Kupplungselemente wie auch diese selbst können von unter­ schiedlicher Ausbildung sein. Wesentlich ist an sich nur, daß sich der Druckring an zwei Stellen, die etwa im Abstand des Pressenhubes zueinander liegen, so mit dem Zylinderrohr der Pressen kuppeln läßt, daß die Pressenkräfte übertragen werden können. Die Kupplungsvorrichtungen können hierbei z.B. aus einfachen Kupplungsanschlägen der Zylinderrohre bestehen, hinter die die Kupplungselemente als Gegenanschläge fassen, so daß die Pressenkräfte kraftschlüssig übertragen werden können. Statt dessen können aber auch andere Kupplungsvor­ richtungen, auch solche mit formschlüssiger Kupplung der ge­ nannten Teile, vorgesehen werden. Vorzugsweise bestehen aber die Kupplungsvorrichtungen aus Umfangsnuten, die in die Zy­ linderrohre der Pressen eingearbeitet werden. Die Umfangs­ nuten können sich dabei als Ringnuten über den vollen Umfang der Zylinderrohre erstrecken; sie können aber auch nur über einen Teilumfang der Zylinderrohre umlaufen. Für die am Druckring angeordneten Kupplungselemente werden bevorzugt zweiteilige Kupplungsschellen od. dgl. vorgesehen, deren gegeneinander verstellbare Halbteile in der Schließstellung gegeneinander verriegelbar sind. Vorzugsweise wird dabei die Anordnung so getroffen, daß sich die Halbteile der Kupplungsschellen jeweils in einer Führung am Druckring führen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Halbteile der Kupplungsschellen jeweils radial zur Pressen­ achse gegenläufig zueinander am Druckring geführt und ge­ lagert.

Für das Öffnen und Schließen der Kupplungsschellen und für deren Verriegelung im Schließzustand werden zweckmäßig kleine hydraulische Stellzylinder verwendet. Mit Hilfe dieser Stell­ zylinder lassen sich die Kupplungsschellen am Druckring so weit öffnen, daß die Verriegelung zu den Zylinderrohren ge­ löst und diese, durch die geöffneten Schellen geführt, hydrau­ lisch zurückgefahren werden können, um anschließend den nächsten Preßhub durchzuführen.

Die gesamte Rohrvorpreßstation befindet sich im allgemeinen in einem Vorpreßschacht, in den die zu verpressenden Rohre abgesenkt und auf ein Pressengerüst abgelegt werden, das das Rohrauflager und die Bewegungsbahn für den Druckring bildet. Zur Lagesicherung des Pressengerüstes und der zugeordneten Vorrichtungen der Vorpreßstation wird die Anordnung erfin­ dungsgemäß so getroffen, daß das Pressengerüst in dem von einem Schachtrohr gebildeten Vorpreßschacht hydraulisch ver­ spannt werden kann, wobei am Pressengerüst eine Abspannvor­ richtung mit einer schwenkbar gelagerten Spannbacke vor­ gesehen ist, die mittels mindestens eines gegen das Pressen­ gerüst abgestützten Spannzylinders zu der dem Pressenwider­ lager gegenüberliegenden Seite hin gegen die Innenwandung des Arbeitsrohrs ausfahrbar ist. Die schwenkbare Lagerung der Spannbacke gestattet eine gute Anpassung der Spannbacke an die Innenwandung des Arbeitsrohrs, welches den im Erdboden angelegten Schacht auskleidet. Vorzugsweise besteht die Ab­ spannvorrichtung aus einem unter dem Rohrauflager des Pressen­ gerüstes in einer Führung geführten Schlitten od. dgl., an dem der Spannzylinder angreift und mit dem die aus einem Zylinder­ segment od. dgl. bestehende Spannbacke gelenkig verbunden ist. Der Spannzylinder liegt dabei zweckmäßig mittig im Pressen­ gerüst unterhalb des Rohrauflagers. Das Pressenwiderlager wird vorteilhafterweise nach Art eines Zylindersegmentes ausgebildet, das sich mit seiner gewölbten Abstützfläche gegen die zylindrische Innenwandung des Schachtrohrs ab­ stützt. Die vorgenannte Ausgestaltung der abspannbaren Rohr­ vorpreßstation ist mit besonderem Vorteil verwendbar bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausgestaltung der Pressen und ihrer Kupplung mit dem Druckring, da in diesem Fall für das Verpressen von Rohren normaler Längen ein Schachtrohr mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser verwendet werden kann und die Abspannung des Pressengerüstes im Schachtrohr eine zuverlässige Arbeitsweise beim Rohrvorpressen mit wechseln­ der Kupplung des Druckringes mit den Zylinderrohren der Pressen ermöglicht. Andererseits ist diese Ausgestaltung der abspannbaren Rohrvorpreßstation aber auch bei anderen Vor­ preßeinrichtungen verwendbar, so daß ihr an sich selbständige erfinderische Bedeutung zukommt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in Ansicht und in Längsschnitt einen Rohrvorpreßbetrieb in schematischer Vereinfachung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine er­ findungsgemäße Rohrvorpreßstation;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2 mit einer Ansicht auf den Druckring und dessen Kupplungs­ elemente;

Fig. 5A bis 5D in schematischer Vereinfachung den Arbeitsvorgang beim Rohrvor­ pressen mit wechselnder Kupplung zwischen den Zylinderrohren der Pressen und dem Druckring.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Rohrvorpreßbetrieb wird die Rohr­ leitung 1 von einer rückwärtigen Rohrvorpreßstation 2 her in Pfeilrichtung 3 in das Erdreich vorgepreßt. Der im Erdreich zu verlegenden Rohrleitung 1 ist ein Schneidschuh 4 vorge­ schaltet, der einen von einem Motor 5 angetriebenen Bohr­ kopf 6 aufnimmt. Die Abförderung des Bodenmaterials durch den bereits vorgepreßten Rohrstrang 1 zur rückwärtigen Rohrvor­ preßstation 2 hin erfolgt z.B. auf hydraulischem Wege über eine Pumpenleitung 7. Zwischen dem Schneidschuh 4 und der Rohrleitung 1 ist ein Nachlaufrohr 8 angeordnet. Der Schneid­ schuh 4 ist mit letzterem allseitig winkelbeweglich verbun­ den, so daß mit Hilfe hydraulischer Steuerzylinder 9, die zwischen dem Schneidschuh 4 und dem Rohr 8 eingeschaltet sind, ein zielgenaues Vorpressen der Rohrleitung 1 möglich ist.

Die Rohrvorpreßstation 2 ist im Inneren eines zylindrischen Schachtrohres 10 angeordnet, das als Auskleidung in eine Baugrube eingebracht ist. In das vertikalstehende Schacht­ rohr 10 können von oben die einzelnen Rohre 1′ abgesenkt und auf ein Rohrauflager 11 eines Pressengerüstes 12 abgelegt werden, so daß sie anschließend mit dem bereits vorgepreßten Rohrstrang der Rohrleitung 1 verpreßt werden können.

Das Pressengerüst 12 stützt sich mit parallelen Trägern 13 auf der Sohle 14 ab und ist mittels einer Abspanneinrich­ tung im Schachtrohr 10 verspannt. Bei dem dargestellten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel weist die Rohrvorpreßstation vier hydraulische Pressen 15 auf, die sich jeweils mit den Kopfenden ihrer Kolbenstangen 16 in einem Gelenk an einem gemeinsamen Pressenwiderlager 17 abstützen, das die Reaktions­ kräfte der Pressen 15 gegen das Schachtrohr 10 absetzt. Wie vor allem Fig. 3 zeigt, ist das Pressenwiderlager 17 nach Art eines Zylindersegmentes ausgeführt und mit einer zylindrisch gewölbten Abstützfläche 18 versehen, mit der es sich groß­ flächig an der zylindrischen Innenwandung des Schachtrohrs 10 abstützt.

Im Pressengerüst ist unterhalb des Rohrauflagers 11 eine hydraulische Abspannvorrichtung mit einem mittig angeordne­ ten hydraulischen Spannzylinder 19 und einem Schlitten 20 angeordnet, der in einer schubladenartigen Schlittenführung 21 des Pressengerüstes 12 in Spannrichtung geführt ist. Der Spannzylinder 19 stützt sich in einem Gelenk 22 gegen das Pressengerüst 12 ab; er ist mit seiner Kolbenstange in einem Gelenk 23 am Schlitten 20 angeschlossen. Am Schlitten 20 ist in einem Gelenk 24 mit vertikaler Gelenkachse eine Spannbacke 25 gelagert, die nach Art eines Zylindersegmentes ausgebildet ist. Mit Hilfe des Spannzylinders 19 läßt sich die Spannbacke 25, durch ihren Schlitten 20 in der Schlittenführung 21 ge­ führt, in Rohrvorpreßrichtung, also zu der dem Pressenwider­ lager 17 gegenüberliegenden Seite hin, gegen die Innenwandung des Schachtrohrs 10 ausfahren, wodurch das gesamte Pressen­ gerüst 12 im Schachtrohr 10 fest verspannt wird.

Die Übertragung der Pressenkräfte auf das vorzupressende Rohr 1′, das sich an das rückwärtige Ende des bereits vorgepreßten Rohrstranges 1 anschließt, erfolgt, wie bekannt, über einen Druckring 26, der sich auf einer vom Pressengerüst 12 gebil­ deten Bewegungsbahn 27 (Fig. 4) gleitend oder auch mit Lauf­ rollen abstützt. Die Pressen 15 durchfassen Öffnungen des Druckringes 26, wobei an den Durchgriffstellen Kupplungs­ elemente in Gestalt von Kupplungsschellen 28 od.dgl. vor­ gesehen sind, die mit Kupplungsvorrichtungen der Pressen 15 zusammenwirken. Die Kupplungsvorrichtungen befinden sich an den Zylinderrohren 29 der Pressen 15. Dabei weist jede Presse 15 an ihrem Zylinderrohr 29 zwei in Nähe der beiden Rohrenden angeordnete Kupplungsvorrichtungen in Gestalt von Umfangs­ nuten 30 auf. Der Abstand der beiden Umfangsnuten 30 am Zylinderrohr 29 entspricht etwa dem Hub der Presse 15.

Wie vor allem Fig. 4 zeigt, sind die Kupplungsschellen 28 je­ weils zweiteilig ausgeführt. Ihre beiden Halbteile 31 sind jeweils in Schließ- und Öffnungsrichtung der Kupplungsschelle beweglich am Druckring 26 gelagert und geführt. Dies erfolgt mittels korrespondierender Führungsorgane 32, 33, von denen die einen 32 an den Halbteilen 31 und die anderen 33 am Druckring 26 angeordnet sind. Beispielsweise bestehen die ei­ nen Führungsorgane 31 oder 33 aus Zapfen, Bolzen od.dgl. und die anderen Führungsorgane 33 oder 31 aus Führungsaugen od.dgl. Zwischen den beiden Halbteilen 31 der Kupplungsschelle 28 sind zu beiden Seiten der zugeordneten Presse 15 kleine hydrauli­ sche Stellzylinder 34 angeordnet, mit deren Hilfe die Kupp­ lungsschellen 28 geöffnet werden können, so daß ihre Halb­ teile 31 aus dem Eingriff mit der betreffenden Nut 30 gelan­ gen, und mit deren Hilfe umgekehrt die Kupplungsschellen 28 unter Einführen der Halbteile 31 in die betreffende Umfangs­ nut 30 mit dem Zylinderrohr 29 der zugeordneten Presse 15 verriegelt werden können, so daß die Pressenkräfte über die Zylinderrohre 29 und die Kupplungsschellen auf den Druckring und damit auf das Rohr 1′ und den Rohrstrang 1 übertragen wer­ den können.

Die Vorgänge beim Rohrvorpressen sind schematisch in den Fig. 5A bis 5D wiedergegeben. Fig. 5A zeigt die Ausgangs­ situation vor dem Verpressen des in das Schachtrohr 10 auf das Pressengerüst abgesenkten Rohres 1′. Die Kupplungsschel­ len 28 am Druckring 26 sind gegenüber den Umfangsnuten 30, die sich am kolbenstangenseitigen Ende der Zylinderrohre 29 der Pressen 15 befinden, ausgerichtet, wobei ihre Halbteile 31 in diese Umfangsnuten einfassen und mit Hilfe der Stell­ zylinder 34 verriegelt sind. Durch Druckbeaufschlagung der hydraulischen Pressen 15 in Ausschubrichtung wird daher der Druckring 26 von den Zylinderrohren 29 in Vorpreßrichtung mitgenommen und entsprechend das Rohr 1′ um etwa seine halbe Rohrlänge mit dem bereits vorgepreßten Rohrstrang 1 in das Erdreich vorgepreßt (Fig. 5B).

Anschließend werden die Kupplungsschellen 28 mit Hilfe der hydraulischen Stellzylinder 34 entriegelt und geöffnet, wo­ durch die Kupplung mit den Zylinderrohren 29 aufgehoben wird. Durch Druckbeaufschlagung der Pressen 15 in Einschubrichtung werden die Zylinderrohre 29 zurückgefahren. Im Einschubzustand befinden sich die in Nähe der Zylinderböden der Zylinderrohre 29 angeordneten Umfangsnuten 30 in Ausrichtung zu den Kupplungs­ schellen 28 des Druckringes 26, so daß, wie in Fig. 5C gezeigt, durch Schließen der Kupplungsschellen 28 die kraftübertragende Verbindung zwischen den Zylinderrohren 29 und dem Druckring 26 hergestellt wird. Durch erneute Druckbeaufschlagung der Pressen 15 in Ausschubrichtung wird dann das Rohr 1′ mit dem Rohrstrang 1 um einen weiteren Arbeitstakt vorgepreßt (Fig. 5D). Das Zurückholen des Druckringes 26 von der Position der Fig. 5D in die Position der Fig. 5A erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß zunächst zwei über Kreuz angeordnete Kupplungsschellen 28 mit Hilfe ihrer Zylinder 34 geöffnet und damit von ihren Pressen 15 gelöst werden, während die beiden anderen, gleich­ falls über Kreuz angeordneten Kupplungsschellen 28 verriegelt bleiben, so daß beim Einfahren der zugehörigen Pressen 15 der Druckring 26 von ihnen in die Mittelposition gemäß Fig. 5C mitgenommen wird. Die beiden entkuppelten Pressen bleiben bei diesem Vorgang in ausgefahrener Position stehen. Anschließend werden diese ausgefahrenen Pressen 15 mit Hilfe ihrer Kupp­ lungsschellen 28 mit dem Druckring 26 gekuppelt, so daß die­ ser beim Einfahren der Pressen in seine Ausgangslage gemäß Fig. 5A zurückgefahren wird, wobei die vorher schon eingefah­ renen Pressen 15 vom Druckring entkuppelt sind und überfahren werden. Anschließend kann ein neues Rohr 1′ auf die Rohrauf­ lage 11 abgesenkt und verpreßt werden. Die Zylinderrohre 29 der Pressen 15 können sich bei den Umsetzbewegungen von der einen zur anderen Umfangsnut 30 in den Kupplungsschellen 28 führen, die dabei nur so weit geöffnet zu werden brauchen, daß kein Nuteingriff vorliegt.

Claims (11)

1. Rohrvorpreßstation für Rohrvorpreßbetriebe, mit an einem Pressenwiderlager abgestützten, die Vorpreßkraft über einen Druckring auf das vorzupressende Rohr übertragen­ den hydraulischen Pressen, und mit den Pressen zugeord­ neten, in deren Hubrichtung gegeneinander versetzten Kupplungsvorrichtungen, mit denen am Druckring angeord­ nete Kupplungselemente wahlweise kuppelbar sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Pressen (15) mit ihren Kolbenstangen (16) gegen das Pressenwiderlager (17) abgestützt sind, und daß die Kupplungsvorrichtungen (30) am Zylinderrohr (29) der Pressen (15) angeordnet sind.

2. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvor­ richtungen (30) aus in das Zylinderrohr (29) der Pressen (15) eingearbeiteten Umfangsnuten bestehen.

3. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente (28) des Druckringes (26) aus zwei­ teiligen Kupplungsschellen od.dgl. bestehen, deren gegeneinander verstellbare Halbteile (31) in der Schließstellung gegeneinander verriegelbar sind.

4. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbteile (31) der Kupplungsschellen jeweils in einer Führung (33) am Druckring (26) geführt sind.

5. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbteile (31) der Kupplungsschellen jeweils radial zur Pressenachse gegenläufig zueinander am Druckring (26) geführt und gelagert sind.

6. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbteile (31) der Kupplungsschellen mit in den Führungen (33) des Druckringes (26) geführten Führungsansätzen (32) ver­ sehen sind.

7. Rohrvorpreßstation nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbteile (31) der Kupplungsschellen (28) mittels mindestens eines hydraulischen Stellzylinders (34) verstellbar und verriegelbar sind.

8. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Halbteilen (31) der Kupplungsschellen (28) beiderseits der Pressen (15) zwei parallele Stellzylinder (34) an­ geordnet sind.

9. Rohrvorpreßstation, insbesondere nach einem der mehre­ ren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie an ihrem das Rohraufleger (11) und die Bewegungsbahn (27) für den Druckring (26) bilden­ den Pressengerüst (12) in dem von einem Schachtrohr (10) gebildeten Vorpreßschacht hydraulisch verspannbar ist, wobei am Pressengerüst (12) eine Abspannvorrichtung mit einer schwenkbar gelagerten Spannbacke (25) vorgesehen ist, die mittels mindestens eines gegen das Pressen­ gerüst abgestützten Spannzylinders (19) zu der dem Pressenwiderlager (17) gegenüberliegenden Seite hin gegen die Innenwandung des Arbeitsrohres (10) ausfahr­ bar ist.

10. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspannvorrich­ tung aus einem unter dem Rohrauflager (11) in einer Führung (21) geführten Schlitten (20) od.dgl. besteht, an dem der Spannzylinder (19) angreift und mit dem die aus einem Zylindersegment od. dgl. bestehende Spannbacke (25) gelenkig verbunden ist.

11. Rohrvorpreßstation nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Pressenwiderlager (17) sich mit einer gewölbten Ab­ stützfläche (18) gegen die zylindrische Innenwandung des Schachtrohrs (10) abstützt.