-
Maschine zum Ausheben schmaler, steilwandiger Gräben mit vor dem Becherwerk
arbeitendem Spaten Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zum Ausheben schmaler,
steilwandiger Gräben mit vor einem Becherwerk arbeitendem Spaten unter Verwendung
eines Triebrades, eines Lenkrades und eines Horizontalsteuerrades. Das Wesen der
Erfindung besteht in der Hauptsache darin, daß der durch motorische Kraft heb- und
senkbare Spaten durch einen beweglichen Führungsrahmen geführt ist, der den Niedergang
des Spatens aufhält, sobald dieser bei seiner Tätigkeit auf unüberwindliche Hindernisse,
wie große Steine, Holz oder in dem auszuhebenden Erdreich befindliche Stubben, trifft,
und zwar so lange, bis das Hindernis überwunden ist, ohne daß die Maschine zum Stillstand
gebracht werden muß.
-
Obwohl der Spaten durch das Hindernis den erforderlichen Tiefgang
zum Ausheben des Grabens nicht ausführen kann, indem der entsprechend gehobene Führungsrahmen
in der jeweiligen Lage gesperrt wird, behält die Maschine die ihr erteilte, durch
den Arbeitshub des Spatens eingeleitete ruckweise Vorwärtsbewegung bei, die entsprechend
der Bodenbeschaffenheit in gewissen Grenzen regelbar eingerichtet ist. Nach Überwindung
des Hindernisses wird die Arbeitsbereitschaft des Spatens durch Auslösung der Sperreinrichtungen
wiederhergestellt.
-
Mit dem Spaten arbeitet zwangläufig ein Becherwerk mit endlosem Förderband
zusammen, das zur Aufnahme der gelockerten und losgetrennten Erde bestimmt ist.
-
Starke Unebenheiten der Fahrbahn werden durch entsprechende Einstellung
des Horizontalsteuerrades ausgeglichen, um nach Möglichkeit die Lage des Spatens
und des mit ihm zusammenarbeitenden Becherwerkes zu wahren.
-
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und
schematisch veranschaulicht, und zwar stellt Abb. I die Maschine in Seitenansicht,
Abb. 2 in Draufsicht und Abb. 3 eine Teilansicht dar, während Abb. 4 und 5 eine
Ausführungsform der Maschine zeigen.
-
An dem Rahmengestell I für die Maschine ist am vorderen Teil das Triebrad
2 angebracht, zu dessen beiden Seiten zweckmäßig abschraubbare Messerkränze 3 (Abb.
2) vorgesehen sind. Auf der Achse 4 des Triebrades 2 sind das Kettenrad 5 mit Kette
6, das Sperrad 7 mit Schubstange 8, Bremsscheibe 9 mit Bremsklotz Io und angreifender
Zugstange II angeordnet. Der hintere Teil des Rahmengestells trägt das Lenkrad I2,
dessen Steuerung mittels der Gabel I3, dies Schnecken- und Kegelradgetriebes I4
und des Handrades I5 erfolgt, sowie das Horizontalsteuerrad I6 mit Achse I7, das
in der Gabel 18 drehbar gelagert isst (Abb. 2). Die Spindel i 9 läuft in
einem mit Gewinde verschenen
und mit dem Rahmengestell starr befestigten
Bock 2o und schraubt sich bei Drehung des Schneckenrades 2I unter Mitnahme der Spindel
I9 durch Federkeil und Nut auf-oder abwärts. In das Schneckenrad 2I greift die Schnecke
22, auf deren Welle das Kegelrad 23 sitzt, welches mit den Kegelrädern 23a oder
23b in Eingriff gebracht werden kann, die durch die Kettenräder 24 und 25 mit Kette
26 gedreht werden. Das Kettenrad 25 ist auf der Motorenwelle 27 des Motors 28 befestigt,
von dem aus der Antrieb der ganzen Maschine erfolgt.
-
Auf der Motorenwelle 27 sitzt das Kettenrad 29 und treibt mittels
der Kette 3o die Kurbelscheiben 3I und 32 an. An den Zapfen 33 und 34 sind die Pleuelstangen
35 und 36 schwingbar gelagert, die durch die Traverse 37 verbunden sind. Durch die
Umdrehung der Kurbelscheiben 3I, 32 wird die Traverse 37 mittels der Pleuelstangen
35, 36 auf und ab bewegt. Mit der Traverse 37 wiederum ist die Spatenstange 38 mit
Spatenblatt 39 verbunden, die durch den Führungsrahmen 40 geführt wird, der seinerseits
von den Tragarmen 4I gehalten wird. Die freien Enden dieser Tragarme 4I greifen
an Hohlwellen 42 an, durch die die Motorenwelle 27 frei beweglich hindurchläuft.
-
Mit dem Führungsrahmen 4o für die Spatenstange 38 ist eine Sperreinrichtung
verbunden, deren eine Hälfte 43 mit einer Unter Federwirkung stehenden Zahnstange
an dem Führungsrahmen 40 starr befestigt ist. Die andere Hälfte 44 mit Zahnstange
45 ist drehbar an Zapfen 46 auf dem Rahmengestell I montiert. Zur Auslösung dieser
Sperreinrichtung dient ein Gewichtshebel 47, durch dessen Gestänge 48 und mit ihm
zusammenwirkenden Keile 49 die Zahnstange 45 außer Eingriff mit der korrespondierenden
Zahnstange gebracht wird. Am Führungsrahmen 40 ist ferner über der Sperreinrichtung
eine Öse 5o vorgesehen, an die ein über die am Träger 53 befestigte Rolle 52 zur
Seiltrommel 54 geführtes Seil 5I angreift. Diese Seiltrommel 54 wird unter starker
Federwirkung im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers gedreht, wodurch der Führungsrahmen
4o mit Spaten 38, wenn die Sperreinrichtung 43, 44 45 außer Eingriff ist, durch
das Seil 51 gehalten ist. Die Bewegung der Seiltrommel 54, durch deren Auf- oder
Abwicklung der Spaten 38 auf jede beliebige Tiefe gehoben oder gesenkt werden kann,
wird mit Hilfe des Schneckenrades 55 und der Schnecke 56 eingeleitet, wobei deren
Verbindungsstange 57 durch das Kegelradgetriebe 58, Kurbelstange 59 und Kettenübertragung
6o von der Kurbel 6I ihren Antrieb erhält. Für die Beseitigung des ausgehobenen
Erdreiches ist ein Becherwerk 64 vorgesehen, das von den Armen 62 und 63 des Führungsrahmens
40 getragen wird und mit an Schienen 66 befestigten Zuführungsbrettern 65 ausgerüstet
ist. Außerdem sind an beiden Seiten des Becherwerkes 64 nach innen gebogene, federnde
Gleitschienen 67 vorgesehen. Die Becher 68 laufen über die Walzen 69 und 70, wobei
die letztere durch Kettenübertragung 7I, 72 mittels der Zahnräder 73, 74 angetrieben
wird. Durch das Kegelradgetriebe 75 (Abb.3) wird das endlose Förderband 76, das
über die Walzen 77 läuft, in Umdrehung versetzt.
-
Für die ruckweise Vorwärtsbewegung der Maschine ist eine Sperreinrichtung
78, 79, 8o (Abb. I) vorgesehen, an deren feste Hebelschiene 8o bei jedesmaliger
Umdrehung der Kurbelscheiben 3I und 32 der Zapfen 8I anschlägt, wodurch die Schubstange
8 und damit die ganze Maschine mittels des Triebrades 2 um eine bestimmte Strecke
vorwärts bewegt wird, und zwar entsprechend der Einstellung des Klinkenhebels 78
in dem Zahnsegment 79. Das selbsttätige Zurückholen der Schubstange 8 besorgt eine
zwischen Schellen 82 eingespannte Feder 83. Die eine der Schellen 82 ist am Führungsrahmen
40, die andre an der Schubstange 8 befestigt. Das Bremsen der Maschine bei ihrer
Fortbewegung zur Arbeitsstelle bewirkt der eingangs erwähnte Bremsklotz Io, der
durch die Stange II mittels des durch Kurbel 85 angetriebenen Kettenradgetriebes
84 fest an die Bremsscheibe 9 gedrückt wird, die ihrerseits mit Nut und Federkeil
auf der Triebradachse 4 sitzt.
-
Der Fortbewegung der Maschine zu und von der Arbeitsstelle, also für
den Leerlauf, dient ein auf der Motorenwelle 27 angeordnetes Zahnrad 86 (Abb.2),
das durch Zahnräder 87 und 88 das Kettenrad 89 und damit durch Kette 6 das Kettenrad
5 in Umdrehung versetzt. Den Stillstand der Maschine bewirkt eine Kupplung 9o, die
durch den Hebel 9I mit der Stange 92 und den Teilen 92, 93, 94 95 mittels des Hebels
96 ausgerückt wird.
-
An der Arbeitsstelle wird durch Kurbel 97, Kurbelgestänge 98 und die
als Kettenrad ausgebildete Kupplung 99 der Arbeitsmechanismus eingerückt (Abb.2).
-
Zur Hebung oder Senkung des Rahmengestells sind die Kegelräder 23
mit Hilfe des Hebels ioo, der in. einer mit Klinkenvorrichtung versehenen Rast ioi
ruht, und des um den festen Zapfen io4 beweglichen Winkelhebels 103 nach der einen
oder anderen Seihe verschiebbar eirngerichbet, wobei der
Hebel Ioo
im Punkt I02 drehbar befestigt ist. Je nachdem das Kegelrad 23 der Schnecke 22 von
den Kegelradflächen 23a oder 23b gefaßt wird, muß sich das Rahmengestell I an der
rechten Seite heben oder senken.
-
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Die Fortbewegung der
Maschine zur Arbeitsstelle erfolgt mittels des Triebrades 2, das seinen Antrieb
vom Motor 28 durch die Kettenübertragung 6 erhält. Beim Befahren harter und steiniger
Fahrbahnen sind die Messerkränze 3 sowohl am Triebrad 2 als auch am Lenkrad I2 zu
entfernen. Das Lenkrad I2 dient der Steuerung der Maschine, das entsprechend der
Einstellung des Handrades I5 die Richtung bestimmt. Bei abschüssigem Gelände gelangt
die Bremseinrichtung 9, Io durch Einrücken der Bremsstange II zur Wirkung. Bei Erreichung
der Arbeitsstelle wird durch den Hebel 96 die Kupplung 9o ausgerückt und die Maschine
dadurch zum Stillstand gebracht.
-
Die Arbeitsbereitschaft des heb- und senkbaren Spatens 38, 39 wird
nun durch Einrücken der Kupplung 99 mit Hilfe der Kurbel 97 hergestellt, wodurch
das auf der Motorenwelle 27 sitzende Kettenrad 29 in Umdrehung versetzt wird, das
durch Kette 3o die Kurbelscheiben 3I und 32 mitnimmt. Die Führung des Spatens 38,
39 erfolgt durch den Führungsrahmen 4o, dessen Traverse 37 beweglich mit den Pleuelstangen
35 und 36 verbunden ist. Sobald der Spaten seinen höchsten Stand erreicht hat, berührt
der Zapfeil 8I die Hebelschiene 8o, so daß durch die Schubstange 8 und Sperrad 7
die Maschine eine ruckweise Vorwärtsbewegung erhält. Der Spaten ist nunmehr zum
Niederstoßen bereit und stemmt beim Niedergang den betreffenden Teil des Erdreiches
weg. Dieses Spiel wiederholt sich bei jeder ruckweisen Schaltung der Schubstange
8. Um bei weicherer oder härterer Beschaffenheit des Erdreiches der Schubstange
8 einen den Bodenarten entsprechend verschiedenen Hub geben zu können, ist die Lage
der Hebelschiene 8o mittels des Zahnsegmentes 79 mit Klinkenhebel 78 veränderlich
eingerichtet.
-
Für die Aufnahme des durch den Spaten abgetrennten und durch den scharfen
Hieb nach hinten spritzenden Erdreiches dient das hinter dem Spaten angeordnete,
mit dem Führungsrahmen 4o fest verbundene Becherwerk 64 mit Bechern 68. Der Rest
des Erdreiches an der Grabensohle wird durch Zuführungsbretter 65 den Bechern 68
zugeführt, von wo das Erdreich auf das endlose Förderband 76 gelangt, das es seitlich
der Gräben fallen läßt. Die Zuführungsbretter 65 sind an den sie haltenden Schienen
66 federnd angebracht, so daß sie auch bei kleinen seitlichen Neigungen des Becherwerkes
bzw. der ganzen Maschine an den Grabenböschungen entlang streichen. Damit sich die
Zuführungsbretter 65 bei seitlicher Schwenkung der Maschine und des Becherwerkes
nicht zu sehr nach außen hin neigen und durch eine umgekehrte seitliche Schwenkung
des Becherwerkes in die Grabenwände eingetrieben und festgeklemmt werden, sind Gleitschienen
67 vorgesehen, die gleich Schlitten an den Grabenwänden entlang gleiten.
-
Ist der Graben ausgehoben, so wird die Kupplung 99 durch den Hebel
97 ausgerückt, während mittels des Hebels 96 die Kupplung 9o eingerückt wird, so
daß die Maschine im schnelleren Gang an den nächsten auszuhebenden Graben heranfahren
kann.
-
Bei schiefem Gelände und glitschigem Boden verhindern am Triebrad
und Lenkrad angebrachte Messerkränze, die tief in das Erdreich eindringen, ein Gleiten
der Maschine.
-
Die Sicherung für die seitliche Horizontalstellung des hinteren Rahmenteiles
bzw. seitliche Vertikalstellung des Spatens und Becherwerkes während der Arbeit
ist ein unbedingtes Erfordernis, besonders wenn die Maschine auf seitlich geneigtem
Gelände oder durch etwa vorhandene tiefere Furchen arbeiten muß, was bei Herstellung
von Drainagegräben im Ackergelände fast immer der Fall sein wird, da solche Gräben,
wo irgend möglich, seitlich des Hanges mit einem Gefälle von I:o,oI angelegt werden.
Infolge der verschiedenen Stellungen der Schnecke 22 und der Spindel I9 hebt oder
senkt sich der betreffende Rahmenteil derart, daß die seitliche Vertikalstellung
der Maschine bzw. Horizontalstellung des Rahmens trotz schiefen oder unebenen Geländes
in den Grenzen der Spindelhöhe erreicht wird. Sollte jedoch sowohl das Lenkrad I2
als auch das Horizontalrad I6 eine Mulde durchlaufen müssen, so wird durch Anziehen
des Seiles 5I der Führungsrahmen 4o mit dem Spaten bei jedem Spatenstich in demselben
Maße gehoben, als die Vertiefung der mit beiden Rädern zu nehmenden Mulde ausmacht,
so daß trotz des Eintritts beider Räder in die Vertiefung die; Sohle des auszuführenden
Grabens mit gleichem Gefälle hergestellt werden kann.
-
Stößt der arbeitende Spaten auf unüberwindliche Gegenstände, wie große
Steine, Holz oder Stubben, so schiebt sich der ihn führende, durch die Hohlwellen
42 schwingbare Führungsrahmen 4o mit Hilfe der Pleuelstangen 35, 36 hoch, wobei
er gegen ein Herunterfallen bei Eintritt des neuen Arbeitshubes durch die Tätigkeit
der Sperreinrichtung
43, 44, 45 gesichert wird, während die Maschine
ungestört weiterläuft. Ist bei den nächstfolgenden ruckweisen Vorwärtsbewegungen
der Maschine das Hindernis noch nicht überwunden, so schiebt sich bei den nächsten
Spatenstichen der Führungsrahmen 4o auf der Sperreinrichtung 43, 44, 45 noch weiter
in die Höhe, und zwar wiederholt sich dieser Vorgang so lange, bis der Spaten, über
das Hindernis hinweg ist.
-
Alsdann wird nach Auslösung der Sperreinrichtung durch Umlegen des
Gewichtshebels 47 der Führungsrahmen 4o an dem Seil 5I durch Drehen der Kurbel 6I
heruntergelassen, und zwar so weit, bis sich der Spaten auf die auszuführende Tiefe
des Grabens gesenkt bzw. das Becherwerk eingearbeitet hat.
-
Während in der Darstellung der Maschine nach Abb. I und 2 der Führungsrahmen
4o bei Auftreffen des Spatens auf Widerstände eine Kreisbogenbewegung ausführt,
behält bei der in Abb. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform der Führungsralunen und
das mit ihm zusammenarbeitende Becherwerk in dem gleichen Falle eine geradlinige,
vertikale Bewegungsrichtung. Da hierbei das Becherwerk stets ein und dieselbe geneigte
Lage beibehält, so ist die restlose Aufnahme des durch den Spaten ausgehobenen Erdreiches
durch das Becherwerk unter allen Umständen gewährleistet.
-
Die Ausbildung des Führungsrahmens 4o mit dem Spaten 38, 39 ist die
gleiche der Abb. I und 2, ebenso dessen Antrieb durch die Kurbelscheiben 3I, 32
im Zusammenwirken mit den Pleuelstangen 35, 36 und den Sperreinrichtungen 43, 44,
45 mit Auslösung 47 einerseits und 5I, 52, 53, 54 andererseits. Auf dem Rahmengestell
I der Maschine ist ein Träger I05 starr befestigt, mit dessen Zapfen Io6, Io6a gleich
lange Gelenkarme Io7, Io7a schwingbar angeordnet sind. Die Zapfen Io8, Io8a dieser
Gelenkarme sind wiederum durch Arme Io9, Io9a mit den Zapfen IIo, IIoa des Führungsrahmens
4o für den Spaten verbunden. Die Zapfen Io8, Io8a sind durch Stangen III verbunden.
Trifft nun der Spaten 38 auf ein Hindernis, wodurch der Führungsrahmen 4o mittels
der Pleuelstangen 35, 36 infolge der Umdrehung der Kurbelscheiben 3I, 32 gehoben
wird, so werden die ihn angreifenden Verbindungsarme Io9, Io9a mitgenommen, während
die Arme Io7, Io7a für den stets gleichbleibenden Abstand des Führungsrahmens 4o
von den Angelpunkten Io6, Io6a des Trägers Io5 sorgen.
-
Zwecks Erhaltung des gleichmäßigen Abstandes der zueinander gehörigen
Antriebsräder wird das Kettenrad II2 von dem auf der Motorenwelle 27 sitzenden Kettenrad
29 angetrieben. Auf der Welle des Kettenrades II2 sitzt fest ein gleich großes Kettenrad
II3, das das Kettenrad II4 antreibt. Der Abstand vom Zapfen Io6a ist in jeder Stellung
des Zapfens Io8a der gleiche. Auf dem Zapfen Io8a sitzt mit dem Rade II4 fest verkeilt
das Rad II5, durch dessen Umdrehung das Kettenrad und damit die Kurbelscheibe 3I
für die Ingangsetzung des Spatens angetrieben wird. Der Abstand zwischen den Zapfen
Io8a und IIoa bleibt stets derselbe, in welcher Höhe sich auch der Zapfen Io8a befindet.
-
Das Spatenblatt 39, das zweckmäßig breiter ist als der Querschnitt
der Spatenstange 38, ist auswechselbar; auch ist seine zu wählende Form und Breite
bestimmend für die Ausführung des Grabens und der Grabensohle. Nach der Form des
Spatenblattes richtet sich die Form des Schares am Becherwerk.
-
Um die Führung des Spatens im Führungsrahmen 4o zu begünstigen, können
vier Leitrollen (in der Zeichnung nicht dargestellt) an der Stelle vorgesehen sein,
wo die Spatenstange 38 den Führungsrahmen verläßt und nicht mehr geführt ist, indem
die Rollen allseitig gegen die Spatenstange drücken und ihr etwaiges Ausweichen
verhindern. Ebenso können unterhalb der Leitrollen noch Bürsten angeordnet werden,
um die Spatenstange von anhaftendem Sand und Schmutz zu befreien.
-
Am Führungsrahmen 4o kann ferner an geeigneter Stelle ein Zeiger (gleichfalls
nicht dargestellt) angebracht werden, um auf ebenem Gelände mit der Maschine Gräben
nach vorgeschriebenem Gefälle zu ziehen. Für diesen Zweck werden seitlich des auszuführenden
Grabens kleine Pfähle geschlagen, deren Köpfe eine gewisse Entfernung von der zu
ziehenden Sohle haben. Wird über diese Pfahlköpfe eine Schnur gespannt, und durch
den Zeiger die Spatentiefe entsprechend eingestellt sowie Führungsrahmen 4o durch
den Seilzug 5I so gehalten, daß der Zeiger gleichmäßig über die straffgespannte
Schnur zieht, so kann die Sohle des auszuführenden. Grabens selbst auf ebener Fläche
mit Gefälle nach vorgeschriebener Ordinate ausgeführt werden.