| Dokumentenidentifikation |
DE102006058382A1 28.06.2007 |
| Titel |
Vorrichtung und Verfahren zum Wenden von Tübbingen |
| Anmelder |
Ed. Züblin AG, 70567 Stuttgart, DE;
Bystag GmbH, 87499 Wildpoldsried, DE |
| Erfinder |
Usel, Kurt, 87499 Wildpoldsried, DE;
Walliser, Thomas, 72108 Rottenburg, DE;
Weinberger, Markus, 87499 Wildpoldsried, DE;
Medel, Stefan, 77723 Gengenbach, DE |
| DE-Anmeldedatum |
08.12.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006058382 |
| Offenlegungstag |
28.06.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
28.06.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
E21D 11/40(2006.01)A, F, I, 20061208, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit dem die schweren Tübbinge gewendet werden können, um sie in die richtige Position zur Lagerung und für den späteren Einbau zu bringen. In einem ersten Verfahrensschritt werden die Tübbinge von dem erfindungsgemäßen Gerät übernommen, in einem zweiten Verfahrensschritt durch mindestens zwei hintereinander oder nebeneinander ablaufende Schwenkvorgänge um 180° gedreht und danach auf eine Förder- oder Transportanlage abgelegt. Das Drehen/Wenden erfolgt mittels Hydraulikzylindern.
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| Beschreibung[de] |
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Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wenden von Tübbingen
in der Phase zwischen Herstellung und Einbau.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Tunneln werden häufig Tübbinge als
Wandbausteine eingesetzt. Die Herstellung der Tübbinge erfolgt in großen
Fabriken, wobei herstellungsbedingt die Tübbinge mit ihrer inneren Krümmung
(ihrer konkaven Seite) auf der Schalung nach unten weisen. Um die Tübbinge
im Tunnel einzubauen, müssen sie aber auf ihrer konkaven Seite gepackt werden
(bevorzugt durch Unterdruck). Hierzu muß aber die konkave Seite für den
Packer zugänglich sein. Es ist daher am besten, wenn sie nach oben oder zur
Seite weist. Weist sie nach oben, ist die Lage des sehr schweren Teils (häufig
ungefähr 15 t) am stabilsten, daher ist dies die bevorzugte Lage des Tübbings
auf dem Transport zur Einbaustelle, aber auch schon während der Zwischenlagerung.
Um die Tübbinge in diesen gewendeten Zustand zu bekommen, gibt
es daher bereits Wendeanlagen. Diese Wendeanlagen bestehen im wesentlichen aus einem
Rahmen, der um den Tübbing herumgelegt wird. An den Mitten der langen Seiten
des Rahmens befinden sich Greifvorrichtungen für den Tübbing. In der Mitte
der kurzen Seiten befinden sich die Drehachsen. Der Tübbinge wird also um seine
kürzere Seite herum gedreht, um möglichst wenig Raum während der
Drehung einzunehmen.
Die Kräfteübertragung und die Hebelarme sind aber für
diese Vorrichtung sehr ungünstig. Entsprechend oft kommt es daher zu Schäden
und Stillstandszeiten. Da diese Maschine direkt in die Fertigungslinie eingebaut
ist, stockt dann die gesamte Fertigung.
Es bestand somit bedarf nach einer verbesserten Vorrichtung, die weniger
anfällig ist.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Wenden von Tübbingen,
die die beschriebenen Schwächen beseitigt. Aufgabe der Erfindung ist auch ein
allgemeines Verfahren.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und
2 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß wird hierzu der ursprüngliche Drehvorgang
um eine Achse in einen Schwenkvorgang umgewandelt. Nach dem Schwenkvorgang liegt
der Tübbing parallel versetzt aber gewendet.
Der Schwenkvorgang erfolgt mittels einer Vorrichtung um (mindestens)
ein Gelenk und mit (mindestens) zwei Hydraulikzylindern in (mindestens) zwei Teilschritten,
wobei die Teilschritte aber nicht zwangsläufig exakt nacheinander ausgeführt
werden müssen, sondern sich zeitlich auch überschneiden können. Die
Gesamtbewegung läßt sich jedoch aus diesen mindestens zwei Teilschritten
additiv zusammensetzen.
Prinzipiell können durch Kombinationen mehrerer Gelenke beliebige
Drehwin kel und Positionen erreicht werden. Zur Erzeugung des erforderlichen Drehmoments
werden Hydraulikzylinder verwendet. Diese weisen eine hohe Belastbarkeit auf.
Normalerweise wären einzelne Hydraulikzylinder jedoch in ihrem
Einsatz bei Drehfunktionen nur eingeschränkt einsetzbar.
Dieses Manko wird dadurch beseitigt, daß die erwünschte
Drehbewegung des Tübbings um mehr als 90 Grad, meist sind es 180 Grad, in Teilbewegungen
aufgeteilt wird, die von Hydraulikzylindern übernommen werden können.
Dabei finden aber nicht nur reine Drehbewegungen statt, bei denen der Schwerpunkt
des Tübbings an Ort und Stelle bliebe, sondern es findet jeweils mit jeder
durch den Hydraulikzylinder ausgelösten Drehbewegung auch gleichzeitig eine
Translationsbewegung statt, die den Schwerpunkt des Tübbings um einen Vektor
b verschiebt. Nach Ausführung aller Teibewegungen der vollständigen Bewegung
führt das zu einer Verlagerung des Tübbings um den Gesamtvektor B bei
gleichzeitiger Drehung um den gewünschten Endwinkel, meist 180 Grad.
Das allgemeine Verfahren sieht also x Teilschritte vor, wobei nach
jedem dieser Teilschritte der Tübbing seinen Schwerpunkt etwas (um b1,
b2, ...., bn) verlagert hat und dabei gleichzeitig um &agr;1,
...., &agr;n Grad gedreht wurde. Jeder Teilschritt wird durch (mindestens)
einen eigenen, diesem Teilschritt zugeordneten Hydraulikzylinder ausgeführt.
Die Teilschritte können nacheinander oder sich überlappend ausgeführt
werden.
Die Summe aller Vekoren bi von i=1 bis n ergibt den Gesamtverlagerungsweg
B des Schwerpunktes. Die Summe aller Drehwinkel &agr;i von i=1 bis
n ergibt den gewünschten Endwinkel, meist 180 Grad.
Im bevorzugten Fall wird die Gesamtbewegung in zwei Teilbewegungen
aufgeteilt, von der jede zu einer Drehung um ungefähr die Hälfte des Endwinkels,
meist also ungefähr 90 Grad, führt.
Die erfindungsgemäße Konstruktion ist einfach und sehr wartungsarm.
Der Schwenkvorgang mithilfe einer besonders einfachen Ausgestaltung
der Vorrichtung ist in den bis
dargestellt:
zeigt, wie ein Arm 1 der Vorrichtung
unter den konkaven Bereich des Tübbings 2 geschoben wird.
zeigt, wie Greifer 3 den Tübbing
2 packen.
zeigt, wie ein Hydraulikzylinder
4 den Arm 1 um ein Gelenk 5 schwenkt, bis der Arm
1 schließlich ungefähr senkrecht steht. Der Hydraulikzylinder
4, der an seiner einen Seite am Arm 1 gelenkig befestigt ist,
stützt sich dabei an einem anderen Ende ebenfalls gelenkig an einem kurzen
Hebel 7b ab, der ungefähr im rechten Winkel starr mit einem anderen
kurzen Hebel 7a verbunden ist.
(Statt zweier ungefähr senkrecht aufeinander stehender Hebel
7a und 7b kann auch eine Scheibe verwendet werden, an deren Fläche
die Hydraulikzylinder gelenkig befestigt sind, wobei die Befestigungspunkte und
die Achse 5, die ebenfalls senkrecht und drehbar in dieser Scheibe sitzt,
ein ungefähr rechtwinkliges Dreieck aufspannen mit der Achse 5 in
der Ecke des rechten Winkels.)
Hebel 7a und 7b sind während dieses Teilvorganges
relativ zu einer Grundplatte 9 fixiert. Durch die Verbindungsstelle der
beiden kurzen Hebel 7a und 7b verläuft auch die Drehachse
5, um die der Arm 1 schwenkt. Die Achse 5 verläuft
in Lagern, die an der Grundplatte 9 befestigt sind.
Während dieses ersten Schwenkvorganges bewegen sich die kurzen
Hebel 7a und 7b nicht, sondern stehen still. Gehaltert werden
sie dabei einfachstenfalls durch den Hydraulikzylinder 6 oder eine anderweitige
Arretierung. Dadurch erfolgt eine Schwenkbewegung des Armes 1 um das Gelenk
5 relativ zur Grundplatte 9.
Diese Situation ist in dargestellt.
zeigt nun den zweiten Teil des Schwenkvorganges:
ein Hydraulikzylinder 6, der an seiner einen Seite gelenkig an der Grundplatte
9, an der anderen Seite gelenkig am Hebel 7a befestigt ist, zieht
am kurzen Hebel 7a, der für diesen zweiten Teil des Schwenkvorganges
am Arm 1 arretiert wurde (dies geschieht im einfachsten Falle, indem der
Hydraulikzylinder 4 starr gehalten wird), wodurch Arm 1, Hebel
7a und Hebel 7b gemeinsam eine starre Konstruktion bilden. Dadurch
beginnt der Arm 1 eine erneute Schwenkbewegung, bis der Tübbing um
180° gewendet ist und auf seinem neuen Lageplatz 8 aufliegt.
Dieser Zustand ist in dargestellt.
In werden die Greifer
3 vom Tübbing 2 gelöst.
In wurde die Vorrichtung in
ihre Ursprungsposition zurückgeschwenkt. Der Tübbing 2 liegt
nun in der gewünschten, um 180° gedrehten Lage.
- 1
- Arm
- 2
- Tübbing
- 3
- Greifer
- 4
- erster Hydraulikzylinder
- 5
- Gelenk
- 6
- zweiter Hydraulikzylinder
- 7a
- erster kurzer Hebel
- 7b
- zweiter kurzer Hebel
- 8
- neuer Lageplatz
- 9
- Grundplatte
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| Anspruch[de] |
Vorrichtung zum Wenden eines Tübbings um mehr als 90 Grad,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens aus folgenden Teilen besteht:
– einer Grundplatte
– mindestens zwei Hydraulikzylindern
– mindestens zwei ungefähr senkrecht zueinander stehenden miteinander
starr verbundenen Hebeln,
– mindestens einer Achse an der Verbindungsstelle der beiden Hebel und senkrecht
zu diesen, wobei diese Achse parallel zur Grundplatte in Lagern gehaltert ist, die
an der Grundplatte befestigt sind
– einem Schwenkarm mit Greifvorrichtung für den Tübbing, der um
die Achse schwenkbar ist, die durch die Verbindungsstelle der beiden miteinander
starr verbundenen Hebel verläuft
– mindestens einer Arretiervorrichtung zum Arretieren des Schwenkarmes an
den beiden Hebeln,
und wobei ein Hydraulikzylinder gelenkig mit der Grundplatte und einem Ende der
beiden Hebel verbunden ist
und ein anderer Hydraulikzylinder mit dem Schwenkarm und dem Ende des anderen Hebels
verbunden ist,
und wobei der Freiheitsgrad der Drehung durch jeden einzelnen Hydraulikzylinder
maximal ungefähr 90 Grad beträgt.
Verfahren zum Wenden eines Tübbings um einen Winkel &agr; von
mehr als 90 Grad, dadurch gekennzeichnet, daß dabei der Schwerpunkt des Tübbings gleichzeitig
um den Vektor B verschoben wird und diese Verschiebung B und Drehung &agr; in
n Teilverschiebungen bi und Teildrehungen &agr;i (i=1 bis
n) unterteilt ist, die von jeweils für diese Teilbewegungen zuständigen
Hydraulikzylindern ausgeführt werden, wobei keine der Drehungen &agr;i
größer als 90 Grad ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbewegung
aus zwei Teilbewegungen zusammengesetzt wird, die von zwei Hydraulikzylindern oder
zwei Gruppen von Hydraulikzylindern nacheinander oder sich überlagernd ausgeführt
werden.
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