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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
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.

Beschreibung[de]
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


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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