阅读说明：本技术 用于在土地中生成槽的槽壁抓夹设备和方法 (A trough wall gripping apparatus and method for creating a trough in the ground ) 是由 J.海尔格麦尔 S.罗特 J.泽德尔麦尔 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于在土地中生成槽的槽壁抓夹设备和方法,槽壁抓夹器具有抓夹器框架,在其下端处布置有两个抓夹器铲,其借助于操纵装置可在用于容纳土地材料的打开位置与用于将所容纳的土地材料从槽中导出的闭合位置之间调整,槽壁抓夹器以打开的抓夹器铲被大致竖直地引入土地中,为了抓夹和容纳土地材料使抓夹器铲闭合并且为了形成槽将带有所容纳的土地材料的槽壁抓夹器从土地抽出。借助于测定装置来测定由抓夹器铲在闭合位置中所容纳的土地材料的实际量,测定装置与控制单元相连接,控制单元将土地材料的所检测的实际量与预设的目标量比较并且当所检测的实际量偏离于所储存的目标量时,通过控制单元发出用于重复抓夹过程的信号。(The invention relates to a trough wall gripper device and a method for producing a trough in the ground, having a gripper frame, at the lower end of which two gripper shovels are arranged, which can be adjusted by means of a handling device between an open position for receiving ground material and a closed position for removing the received ground material from the trough, the trough wall gripper being introduced into the ground substantially vertically with the open gripper shovels, the gripper shovels being closed for gripping and receiving ground material and the trough wall gripper with the received ground material being withdrawn from the ground for forming the trough. The actual quantity of ground material received by the gripper shovel in the closed position is determined by means of a determination device, which is connected to a control unit, which compares the detected actual quantity of ground material with a preset target quantity and, if the detected actual quantity deviates from the stored target quantity, signals for repeating the gripping process are emitted by the control unit.)

用于在土地中生成槽的槽壁抓夹设备和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在土地(Boden)中生成槽(Schlitz)的槽壁抓夹设备(Schlitzwandgreifvorrichtung)，其带有承载器具(Traegergeraet)和槽壁抓夹器(Schlitzwandgreifer)，槽壁抓夹器可大致竖直调整地支承在承载器具处，其中，槽壁抓夹器具有抓夹器框架，在抓夹器框架的下端处布置有两个抓夹器铲(Greiferschaufel)，其借助于操纵装置可在用于容纳土地材料的打开位置与用于将所容纳的土地材料从槽中导出的闭合位置之间调整。

本发明另外涉及一种根据权利要求8的前序部分的用于在土地中生成槽的方法，其中，槽壁抓夹器，其具有抓夹器框架，在抓夹器框架的下端处布置有两个抓夹器铲，抓夹器铲借助于操纵装置可在用于容纳土地材料的打开位置与用于将所容纳的土地材料从槽中导出的闭合位置之间调整，将槽壁抓夹器以打开的抓夹器铲大致竖直地引入土地中，为了抓夹和容纳土地材料使抓夹器铲闭合并且为了形成槽将带有所容纳的土地材料的槽壁抓夹器从土地中抽出。

背景技术

这种类型的槽壁抓夹器由文件EP 1 950 353 B1得知。这样的器具用于在土地中掘出凹部或槽，其主要被需要用于在土地中生成所谓的槽壁、支撑壁或防渗壁(Abdichtwand)。槽壁抓夹器通常以打开的抓夹器铲被下沉到土地中，其中，抓夹器铲挤入土地的上部区域中。通过抓夹器铲的闭合来抓取土地材料并且容纳在带有那么闭合的抓夹器铲的槽壁抓夹器中。被填充的槽壁抓夹器然后被从槽中抽出并且运动至倒空地点(Entleerstelle)。接着执行新的抓夹过程，直到达到槽的所期望的最终深度。

用于支撑壁或防渗壁的槽可达到直至50m或更深的深度。利用槽壁抓夹器产生的槽横截面在此处于大约一米宽度和1.5至3m之间的长度的范围中。由于该槽横截面和通常的槽深度，对于抓夹器操作者常常不存在视觉检查在抓夹过程中槽壁抓夹器是否以及以什么范围被填充的可能性。

为了经济地生成槽，追求以尽可能少的抓夹-和倒空过程来实行预设的槽深度。尤其在相对深的槽中工作时，用于将槽壁抓夹器从槽中抽出和用于移动至倒空位置的过程以及最后又下沉到工作位置中特别耗费时间。

由文件EP 3 144 260 B1已知一种用于槽壁抓夹器向上和向下运动的方法，在其中为了使升降过程(Hubvorgang)加速，使用两个绞索盘(Seilwinde)。在此设置有控制部，利用其可将用于使槽壁抓夹器用的索下沉的绞索盘中的一个切换成自由下落模式(Freifallmodus)。

发明内容

本发明目的在于说明一种用于在土地中生成槽的槽壁抓夹设备和方法，利用其可特别高效地建立槽。

根据本发明，该目的一方面通过带有权利要求1的特征的槽壁抓夹设备而另一方面通过带有权利要求8的特征的方法来实现。本发明的优选的实施形式在相应从属权利要求中来说明。

根据本发明的槽壁抓夹设备特征在于，设置有测定装置(Ermittlungseinrichtung)，其构造成测定由抓夹器铲在闭合位置中所容纳的土地材料的实际量，设置有控制单元，其与测定装置相连接并且在控制单元中储存有待由槽壁抓夹器容纳的土地材料的目标量(Soll-Menge)，并且控制单元构造成将所检测的实际量与所储存的目标量比较并且当所检测的实际量偏离于所储存的目标量时发出用于重复抓夹过程的信号。

在其中可看到本发明的基本思想，借助于控制单元来监控在闭合位置中抓夹器铲的填充度，以便使抓夹器铲在填充不足或过量时还在槽中打开并且重复抓夹过程。由此可避免带有不足或过量填充的槽壁抓夹器的无效率的升降过程，由此避免不足或过量填充的槽壁抓夹器从槽至倒空位置的耗费时间的行驶运动。

根据本发明的认识，在对于一定的填充度更经济的是使还在铣槽(Fraesschlitz)中不足充填的槽壁抓夹器倒空并且重复抓夹过程用于获得更高的填充度。

对于粘性的土地可能发生，即位于抓夹器中的土地在闭合时被压到一起，如此使得其卡在抓夹器铲中并且在打开时不再独自脱出而须耗费地、尤其手动地从抓夹器铲移除。因此更经济的是在抓夹器铲完全闭合之前测定填充量并且在超过目标量时使抓夹器铲还在铣槽中又倒空，以便接下来以减小的下落高度并且由此相应减小的挤入深度达到所期望的目标填充度。

所储存的目标量可以是单个值(Einzelwert)、尤其下极限值，或者带有下和上极限值的量范围。原则上，控制单元仅可发出提示信号给机器操作者，其然后自己决定打开抓夹器铲。

在此通过控制单元在自动模式中自动地通过测定装置来测定在槽壁抓夹器中土地材料的实际量。通过测定装置即使在槽相对深的情况下也能够以高可靠性来确定实际量。通过该自动确定和自动检查所检测的实际量与预设的待容纳的土地材料的目标量可实现，仅从槽中抽出带有最小填充(其例如可在最大抓夹器填充的50%至100%之间)的槽壁抓夹器。

原则上可能的是，根据所达到的槽深度，目标量的所预设和储存的值相应于控制单元的软件变化、尤其随槽深度增加而提高。重复的抓夹过程的数量也可对预设的目标量有影响，其中，目标量可随着在重新倒空槽壁抓夹器之前重复的抓夹过程的数量减小。

原则上可通过控制单元相应于该信号向机器操作者示出，要打开抓夹器铲，以保证高效的升降过程。根据本发明的一改进方案特别优选的是，在发出信号时通过控制单元抓夹器铲可自动翻开(aufklappbar)。重复抓夹过程的另外的过程也可在该自动模式中自动通过控制单元来发起。

本发明的一优选改进方案在于，槽壁抓夹器以索或杆支承在承载器具处并且测定装置具有力测量元件，在其中可检测作用于索或杆的重力作为对于所容纳的土地材料的实际量的度量。借助于力测量元件尤其可在闭合抓夹器铲且容纳土地材料之后在抬起槽壁抓夹器时来进行可靠的测定，槽壁抓夹器已容纳多少填充量。如果所容纳的土地材料的该容纳实际量等于预设的目标量，使槽壁抓夹器从槽运动至倒空位置。

根据本发明的一改进方案优选的是，测定装置具有行程测量元件，利用其可检测在闭合抓夹器铲之前槽壁抓夹器到土地中的挤入深度。如此检测的挤入深度可被传输至控制单元，其中，挤入深度可对控制产生影响。挤入深度允许推断出抓夹器铲的(待期望的)填充度。

根据本发明的一实施变体特别有利的是，控制单元构造成为了重复抓夹过程使槽壁抓夹器借助于升降装置(Hubeinrichtung)自动抬起至在槽的底部之上的可预设的高度并且从可预设高度以打开的抓夹器铲又下沉到土地中。优选地，在此可通过控制单元使得槽壁抓夹器的再抬起的高度取决于在之前的抓夹过程中所检测的实际量和/或挤入深度。随着槽壁抓夹器的增加的高度和随后的下沉，优选地在自由下落模式中，可实现打开的抓夹器铲更强烈地挤入并且因此实现更高的填充度。通过减小高度来减少填充度。

为了槽壁抓夹设备的高效运行根据一改进方案优选的是，控制单元构造成当在槽壁抓夹器中所检测的实际量相应于所储存的目标量时从用于执行抓夹过程的自动模式转换成手动操作模式。在该实施形式中即仅自动执行抓夹过程，而随后的将槽壁抓夹器从土地中抽出的过程和排空用手来执行。

备选地，根据本发明的一实施变体设置成，控制单元构造成在用于执行抓夹过程的自动模式中在达到目标量之后使槽壁抓夹器自动从在土地中的槽中抽出并且运动至倒空位置。以相同的方式也可同样在自动模式中对于另外的抓夹过程实现返回到槽中。由此得到槽壁抓夹设备的高效的自动运行。

根据本发明的方法特征在于，借助于测定装置来测定由抓夹器铲在闭合位置中所容纳的土地材料的实际量，测定装置与控制单元相连接，控制单元将所检测的实际量与所预设的待由槽壁抓夹器容纳的土地材料的目标量比较并且当所检测的实际量偏离于所储存的目标量时通过控制单元发出用于重复抓夹过程的信号。

根据本发明的方法尤其能够以之前所说明的槽壁抓夹设备来执行。在此可获得之前所说明的优点。

按照根据本发明的方法的一改进方案优选的是，当所检测的实际量偏离于所储存的目标量时，通过控制单元使抓夹器铲自动打开。以此避免不必要的升降过程。重复抓夹的另外的过程优选地同样可在自动模式中来执行。

根据本发明，一优选的方法变体在于，通过控制单元为了重复抓夹过程使槽壁抓夹器借助于升降装置抬起直至在槽的底部之上的可预设的高度并且从那里以打开的抓夹器铲又下沉到土地中。下沉尤其可在升降装置的自由下落模式中进行。根据所达到的填充度可通过控制单元来改变槽壁抓夹器又被抬起直至的高度。

根据本发明的方法的另一有利实施形式在于，当所检测的在槽壁抓夹器中的实际量相应于所储存的目标量时，控制单元从用于执行抓夹过程的自动模式转换成手动操作模式。在此实现部分自动化，其中，另外通过操作人员实现抓夹器的差异化倒空。

备选地，根据本发明的另一变体有利的是，通过控制单元在用于执行抓夹过程的自动模式中使槽壁抓夹器在达到目标量时自动从在土地中的槽中抽出并且运动至倒空位置。由此实现完全自动运行，这有助于槽壁抓夹设备的高效运行。

另一优选实施变体在于，槽壁抓夹器在自由下落模式中被引入土地中。在此，在槽壁抓夹器在底部之上一定高度时可松开保持装置、例如保持索(Halteseil)的绞索盘，使得槽壁抓夹器由于其重量加速并且可挤入土地中。

根据另一方法变体尤其对于较硬的土地有利的是，槽壁抓夹器以预设的力被引入土地中。槽壁抓夹设备为此设有线性元件、尤其液压缸，利用其能够使槽壁抓夹器以预设的力向下运动。

按照根据本发明的方法的另一实施形式有利的是，槽在生成时或者随后以悬浮物来填灌(Suspension)并且悬浮物在槽中硬化并且如此来建立槽壁区段。通过多次实施根据本发明的方法如此可形成大量槽壁区段，其总体在土地中形成槽壁。槽壁可具有密封-和/或支撑功能。

附图说明

接下来根据优选的实施例来阐述本发明，实施例示意性地在唯一的附图图 1 中示出。该附图示出在土地5中的已部分生成的槽7中根据本发明的槽壁抓夹设备10的侧视图。

具体实施方式

槽壁抓夹设备10具有槽壁抓夹器12，其带有类似支架的抓夹器框架14。两个抓夹器铲16借助于旋转铰接部(Drehgelenk)17支承在抓夹器框架14的下端处。这两个抓夹器铲16在所示出的图示中处于打开位置中，其中，布置在抓夹器铲16处的齿18指向下。在该打开位置中使槽壁抓夹器12下沉到土地5中，其中，齿18挤入土地5中。

在抓夹器框架14处布置有带有液压缸22的操纵装置20，液压缸在抓夹器框架14的纵向上延伸。在所示出的位置中活塞杆24驶入液压缸22中。

沿着在抓夹器框架14处的纵向指向的引导部15可线性行驶地支承有滑块元件26(Schlittenelement)。在滑块元件20处一侧铰接活塞杆24的孔眼而另一侧铰接两个杠杆28的上端。杠杆28的下端铰接地联接在相应抓夹器铲16处。

通过活塞杆24从液压缸22向下驶出，使滑块元件26沿着线性引导部15向下移动。在此，杠杆28向下施加压力到抓夹器铲16上。在此使抓夹器铲围绕其在抓夹器框架14处的相应的旋转铰接部17从所示出的打开位置移动到闭合位置中，在闭合位置中这两个抓夹器铲16彼此贴靠。在该闭合运动中抓夹器铲16以其齿18挤入土地5中并且如此在抓夹器铲16之间容纳土地材料。

在闭合之后将槽壁抓夹器12借助于索32由未示出的承载器具向上拉。索32在此经由悬挂装置30与槽壁抓夹器12相连接，悬挂装置安装在抓夹器框架14的上端处。在悬挂装置30的区域中可布置有测定装置40，其例如构造为力测量元件、尤其所谓的测力计(Kraftmessdose)。由此可确定由槽壁抓夹器12引起的悬挂载荷(Aufhaengelast)。通过在闭合之前和之后悬挂载荷的简单比较可测定由抓夹器铲16所容纳的土地材料的重量作为实际量的值。

所测定的测量值优选地无线地由测定装置40传输到控制单元处，控制单元优选地位于未示出的承载器具处。

根据本发明，在控制单元中将所检测的实际量的值与所储存的目标量的值比较，目标量是待由槽壁抓夹器至少容纳的土地材料的度量。如果所容纳的实际量小于所设置的目标量，则不继续从槽7向上拉槽壁抓夹器12并且使抓夹器铲16从闭合位置重新打开至在图中示出的打开位置。在此抓夹器铲16仍在槽7中倒空。

从在槽7中槽壁抓夹器12的预设的高度，然后优选地在自由下落模式中可实现槽壁抓夹器12重新向下移动直至抓夹器铲16以齿18另外挤入土地5中。然后再次使抓夹器铲16闭合并且如之前所述随着确定所容纳的土地材料的实际量且与目标量比较而进行槽壁抓夹器12的另外的抬起。如果实际量仍然还小于目标量，重复该过程，选择性地以尤其更大的预设的其他抓夹器高度。一旦超过预设的目标量，将槽壁抓夹器12完全从槽7抽出并且移动至倒空位置。此后可对于重新的抓夹过程使槽壁抓夹器12重新运动回到槽7中。