NO166047B - Fastspenningsinnretning for en anordning for aa drive stangelementer med liten stivhet ned i bakken. - Google Patents

Abstract

Fastspenningstilbehor til en anordning for å drive langstrakte stangelementer av lav stivhet inn i bakken omfatter et hus (1) som har et gjennomgående avsmalnet indre (2) og skuldre (7) på. den ytre overflaten. Det indre av huset opptar to fjærforspente forkilingselementer (3) med slisser (4). Slissene (4) mottar ender av armer (9) festet på skuldrene (7). Innskutt mellom fjæren (12). og forkilingselementene (3) er en skiveplate (14). Endeflatene (16, 17) på forkilingselementene (3) og skiveflaten (14) er avsmalnet. Kontakto ver flaten (10, 11) hos slissene (4) og armene (9) er skråstilletrelativt den langsgåendeaksen for fastspenningstilbehøret.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fastspenningsinnretning for en anordning for å drive stangelementer med liten stivhet ned i bakken, som angitt i innledningen til krav 1.

En slik fastpenningsanordning er kjent fra DE-OS 28 00 178. Det er ofte ønskelig å drive staver som er forsynt med et korrosjonsbeskyttende belegg, ned i bakken. Arbeidsinnsatsen ved nedsenking av slike staver i bakken er betydelig med en tendens til økning. For at slike staver skal sikres lang levetid i bakken, er det viktig at det korrosjonsbeskyttende belegg ikke blir skadd. Den kjente fastspenningsinnretning har den funksjon å overføre slagene fra en slagfremkallende anordning på stengene som skal drives ned, noe som ikke alltid skjer uten skader på det beskyttende belegg.

Den kjente fastspenningsinnretning er på innerflaten av de fastkilende elementer, som samvirker med stangen som skal drives ned, forsynt med skarpe kanter for sikring av kraftoverføring på stangen i fastspenningsinnretningen. Denne anordning er eksempelvis stivt forbundet med en trykkluftdre-vet slaganordning som har en gjennomgående aksial kanal, hvor stangen som skal drives ned, blir innført ovenfra i trykkluft-slaganordningens aksiale kanal og senkes gjennom fastspenningsinnretningen til den er kommet i kontakt med bakken. Samtidig som stangen blir holdt i den nødvendige stilling, løftes trykkluft-slaganordningen til en høyde på 0,5 - 0,7 m over bakkenivå. Fastkilingselementene presses til sin øvre stilling under påvirkning av en fjær, til deres skarpe kanter berører staven. Under påvirkning av slagene fra trykkluft-slaganordningen mot fastspenningsinnretningen, blir stangen fastklemt i fastspenningsinnretningen og drives ned i bakken.

Når fastspenningsinnretningen nærmer seg bakkenivå, blir den åpnet, og som følge av reaktive rekylkrefter og påfølgende kraftoverføring fra stangen i fastspenningsinnretningen skjer en forskyvning av trykkluft-slaganordningen oppover langs stangen. Dermed bevirker fastspenningsinnretningen overføring av trykkluft-slaganordningen med små høydestrekninger. Det vil da dannes et stort antall spor på stangen etter kutt hvor de skarpe kantene har skåret seg inn, i form av tverrgående hakk som skader det korrosjonsbeskyttende belegg på stangens overflate og danner arnesteder for korrosjon.

Ved bruk av fastspenningsinnretningen oppstår dessuten slitasje på fastkilingselementenes skarpe kanter, som blir sløve. Dette medfører redusert dybde av deres inntrengning i stangen, friksjonen blir redusert i kontaktområdet og betingelsene for kraftoverføring i anordningen blir dår-ligere. Dermed får fastspenningsinnretningen en tendens til å gli på stangen, når slag- eller støtbelastningene blir virksomme. Med tiltagende slitasje på ribbene kan de helt miste evnen til å skjære seg inn i stangen, og ettersom f riksjonskoef f isienten mellom stål og stål er lav, blir friksjonen mellom fastkilingselementer og stang utilstrek-kelig for kraftoverføring i hele systemet (fastspenningsinnretningens hus - fastkilingselement - stang). Da vil slagene bare bevirke at fastspenningsinnretningen glir i forhold til stangen, og det blir umulig å drive stangen ned i bakken.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fastspenningsinnretning, ved hjelp av hvilken lange stangelementer med liten stivhet kan drives skånsomt ned i bakken. Stangelementer med en beskyttelse av overflaten, f. eks. et korrosjonshindrende belegg, skal ved pålitelig kraftoverføring mellom stang og fastspenningsinnretning kunne drives ned i bakken uten at belegget tar skade.

Med utgangspunkt i fastspenningsinnretningen som er angitt i innledningen til krav 1, løses oppgaven ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 1. En slik utførelse av fastspenningsinnretningen sikrer skånsom neddriving av stenger, hvor eventuelle overflatebeskyttende belegg forblir uskadd. Dermed oppnås pålitelig kraftoverføring for stangen i fastspenningsinnretningen. Selv ømfintlige stangemner, som jordings-elektroder, ankere, nålfiltere o.l. kan uten videre drives ned i bakken.

Det er hensiktsmessig at anleggsplatene anbringes i dreide fordypninger i fastkilingselementenes innerflate, slik at de blir pålitelig fastholdt i forhold til fastkilingselementene.

Virkningen av foreliggende oppfinnelse går ut på følgende: Støtkreftene blir overført til stangen ved hjelp av friksjonskrefter som oppstår på det sted hvor fastkilingsele-mentet er i kontakt med stangen. Disse krefter avhenger hovedsakelig av helningsvinkelen til generatrisen av det koniske hushulrom, av kontakttypen mellom fastkilingselemen-tet og stangen og av materialene i fastkilingselement og stang. Anvendelsen av anleggsplater av friksjonsmateriale på fastkilingselementenes overflater, som griper rundt stangen, skaper muligheten til å sikre kraftoverføring i systemet fastspenningsinnretning - fastkilingselementer stang ved hjelp av friksjonskraft. Dessuten vil bruken av anleggsplater av friksjonsmateriale, som er begrunnet med opprettelse av kraftoverføring, hindre skader på stangoverflaten.

Takket være anvendelsen av ringskiven med en mot anordningens akse tiltagende, stump konisitet av kortflaten, sammen med tilsvarende stump konusutformning av de nedre kortflater av fastkilingselementene, samt den mot anordningens akse avtagende helling av de toarmede vektstengers armer som bevirker frigivende nedpressing av fastkilingselementene, sammen med tilsvarende helling av flater i sporets bunn som samvirker med nevnte armer, sikres at fastkilingselementene ved åpning av fastspenningsinnretningen beveger seg langs husets innervegg og dermed forstørrer indre passasjetverr-snitt for stangen, slik at denne frigis pålitelig fra påvirkning ved hjelp av fastkilingselementene.

Oppfinnelsen blir i det føgende beskrevet under henvisning til et utførelseseksempel i forbindelse med vedlagte tegning. Tegningen viser et totalriss av en fastspennngsanordning for en anordning for nedsenking av lange stangelementer i bakken, hvor venstre halvdel er vist i snitt.

Fastspenningsinnretningen har et hus 1 med et gjennomgående, nedad utvidet, konisk hulrom 2. I dette er fastkilingselementer 3, som har gjennomgående spor 4 i overkanten og anleggsplater 5 av friksjonsmateriale innsatt i innerflaten, aksialt forskyvbart anordnet. Anleggsplatene 5 befinner seg i dreide fordypninger 6, som er anbrakt i fastkilingselementenes 3 innerflater.

På husets 1 ytterflater er det utformet fremspring 7, hvor toarmede vektarmer 9 er lagret på aksler 8 og med en ende griper inn i sporene 4. De samvirkende flater 10 og 11 på vektarmene 9 hhv. sporene 4 i fastkilingselementene 3 er utformet med avtagende helling mot fastspenningsinnretningens akse.

Fastkilingselementene 3 presses mot armene 9 og huset 1 ved hjelp av en fjær 12, som er anordnet mellom en flens 13 på huset 1 og en ringskive 14. Flensen 13 danner en nedre ringvegg av husets koniske hulrom 2 og er fiksert der ved hjelp av en sikringsring 15.

De samvirkende kortflater 16 og 17 av fastkilingselementene 3 hhv. skiven 14 er utformet konisk stigende mot fastspenningsinnretningens akse.

Fastspenningsinnretningen er opptatt i det koniske sete på et slaghode 18. På nedsenkningsstedet for stangen 19 er det montert en ekspansjonshylse 20 med en sentralt anordnet boring 21.

Den beskrevne fastspenningsinnretning har følgende virkemåte: Slaghodet 18 med fastspenningsinnretningen opptatt i sitt koniske sete blir plassert i loddrett stilling på en slik måte at vektarmene 8 støtter seg mot ekspansjonshylsen 20. Under påvirkning av slaghodets 18 tyngde, blir vektarmene 9 svingt slik rundt akslene 8, at de presser mot sporets 4 overflate 11 og forskyver fastkilingselementene 3 nedad mot virkningen av fjæren 12. Da de samvirkende overflater 10 og 11 på vektarmene 9 hhv sporene 4 heller fallende mot fastspenningsinnretningens akse og de samvirkende kortflater 16 og 17 på fastkilingselementene 3 hhv skiven 4 er konusfor-met stigende mot aksen, blir fastkilingselementene 3 ved sin nedadgående bevegelse spilt ut til sidene og presset mot sideflaten til husets 1 gjennomgående, koniske hulrom 2. Passasjetverssnittet mellom fastkilingselementene blir dermed større.

Stangen 19 blir innført ovenfra i slaghodet 18 og fastspenningsinnretningen og senkes gjennom denne, likesom ekspansjonshylsen 20, til den støter mot bakken. Ettersom fastkilingselementene 3 er presset mot sideflaten til det koniske hulrom i huset 1, kan stangen passere ubehindret, uten å komme nær anleggspl åtene 5. Stangen blir fastholdt i den nødvendige stilling, og slaganordningen løftes til en høyde på 0,5 til 0,7 m over bakkenivå. På grunn av vektarmene 9 som blir frigitt, vil fastkilingselementene 3 derved løftes av fjæren 12 langs husets innervegg til øvre stilling og berøre stangen 19. De friksjonskrefter som da opptrer, virker nedad mot fastkilingselementene og hindrer ikke bevegelse av huset 1 i forhold til stangen 19.

Når den oppadgående bevegelse slutter og slaghodets 18 og fastspenningsinnretningens vekt skal overtas av stangen 19, skjer en fastklling av fastspenningsinnretningen.

Når slaganordningen koples inn, utøver slaghodet 18 slag eller støt mot huset 1. Under virkningen av disse støt er fastspenningsinnretningens hus 1 bestrebet på å forskyve seg nedover. Det glir da i forhold til stangen 19 i forhold til fastkilingselementene 3, som forblir ubevegelige overfor stangen 19 på grunn av friksjonen som er effektiv her, og presser elementene 3 mot stangen.

De rekylkrefter som opptrer under slagoperasjonen av slaghodet, tenderer til å forskyve fastspenningsinnretningens hus 1 oppover og åpne fastspenningsinnretningen. Men de krefter som kreves til åpning av fastspenningsinnretningen overstiger rekylkreftene i størrelse, fordi konusens spissvinkel i det koniske hulrom 2 er mindre enn kileselvlås-ingsvinkelen, slik at en ukontrollert åpning av anordningen ikke finner sted.

Under påvirkning av slagene blir stangen 19 drevet ned i bakken. Når fastspenningsinnretningens vektarmer 9 når ekspansjonshylsen 20 som står på bakken, blir de svingt fra hverandre om aksene 8. Vektarmenes 9 indre armer presser med sin flate 10 mot samvirkende flate 11 av sporet 4 i fastki-lingselementet 3 og skyver dette ned. Da de samvirkende flater 10 og 11 skråner ned mot fastspenningsinnretningens akse, mens kortflåtene 16 og 17 til fastkilingselementene 3 hhv skiven 14 skråner opp mot aksen, blir fastkilingselementene 3 ved sin nedadgående bevegelse drevet fra hverandre og glir ned langs husets innervegg, slik at det dannes en spalte mellom dem og stangen 19.

I det øyeblikk fastspenningsinnretningen åpnes, blir slaghodet 18 som følge av rekylkreftene forskjøvet oppover langs stangen 19, inntil slaganordningen utøver et påfølgende slag, som igjen lukker fastspenningsinnretningen og klemmer fast stangen i denne.

På denne måte gjentas omtalte syklus, inntil stangen er drevet helt ned i bakken.

Den omtalte funksjon av fastspenningsinnretningen gir en så skånsom drift at det også kan drives ned stenger med et beskyttende overflatebelegg, uten at dette belegg tar skade. I denne forbindelse er også anleggsplatene 5 av friksjonsmateriale av betydning, idet de sikrer pålitelig kraftoverfø-ring for stangen i fastspenningsinnretningen, en kraftoverfø-ring som som kjent overstiger glidefriksjonskraften og ikke skader stangoverflaten. Dessuten vil slitasje på anleggsplatene ikke forstyrre fastspenningsinnretningens arbeid eller føre føre til at sistnevnte glir på stangen, idet friksjonskoeffisienten ikke er avhengig av anleggsplatenes slitasje.

Claims (2)

1. Fastspenningsinnretning for en anordning for å drive ned lange stangelementer med liten stivhet i bakken, med et hus (1) med et gjennomgående hulrom (2) som utvider seg konisk nedad, med minst to fastkilingselementer (3) med spor (4), som er anordnet i hulrommet (2) og påvirkes av en fjær (12) og med fremspring (7) på husets (1) ytterflate, på hvilke toarmete vektarmer (9) er leddet lagret og etter utført neddrivning påvirker fastkilingselementene (3) for å frigjøre dem med en av sine ender som griper inn i sporene (4), karakterisert ved at det er anordnet en ringskive (14) mellom fjæren (12) og fastkilingselementene (3), hvis øvre kortflate (17), likesom samvirkende kortflate (16) av fastkilingselementene (3) er gitt konusform som stiger mot fastspenningsinnretningens akse, og hvor de samvirkende flater (11; 10) på fastkilingselementenes (3) spor (4) hhv. på vektarmene (9) er utformet fallende mot fastspenningsinnretningens akse, og at de flater av fastkilingselementene (3) som griper om stangen (19) som skal senkes, er forsynt med anleggsplater (5) av friksjonsmateriale.

2. Fastspenningsinnretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at anleggsplatene (5) er anbrakt i dreide fordypninger (6), som er tatt ut i fastkilingselementenes (3) innerflate.