<Desc/Clms Page number 1>
Graafwerktuig. Deze uitvinding heeft betrekking op een graafwerktuig, meer speciaal op een graafwerktuig dat minstens bestaat uit twee rond een hoofdzakelijk horizontale as roteerbare grijpervormige elementen, welk graafwerktuig toelaat een bepaalde hoeveelheid aarde uit te graven, bij voorkeur een hoeveelheid van een bepaalde vorm en met bepaalde afmetingen.
Meer speciaal betreft zij een graafwerktuig dat manueel verplaatsbaar is en waarmee een relatief grote hoeveelheid aarde kan worden uitgegraven, waarbij dit graafwerktuig in eerste instantie toelaat manueel graafwerken uit te voeren, doch waarbij het in tweede instantie niet uitgesloten is om zulk graafwerktuig door middel van een krachtbron aan te drijven.
Ook betreft zij een graafwerktuig dat, volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm, toelaat aanzienlijke hoeveelheden aarde uit te graven en te verplaatsen met gebruik van slechts matige lichaamskracht en zonder noemenswaardige buiging van de wervelkolom, dus met een geringe belasting van de rug.
Een graafwerktuig dat bestaat uit minstens twee rond een hoofdzakelijk horizontale as roteerbare grijpervormige elementen, dat manueel verplaatsbaar is, is bekend uit de Britse octrooiaanvrage nr. 2. 288. 784. De grijpervormige elementen worden hierbij aangedreven door middel van een drukcilinder die met behulp van overbrengingsstangen gekoppeld is met de grijpervormige elementen. Deze bekende inrichting vertoont het nadeel dat steeds een krachtbron
<Desc/Clms Page number 2>
noodzakelijk is voor het bevelen van de grijpervormige elementen. Een ander nadeel van deze inrichting bestaat erin dat de steun waarmee de inrichting wordt vastgehouden steeds een vaste positie inneemt ten opzichte van het geheel gevormd door de twee grijpervormige elementen, waardoor een verrollen van de inrichting niet mogelijk is.
Nog een nadeel bestaat erin dat de overbrenging door middel van de overbrengingsstangen niet geëigend is voor een manuele aandrijving. Een verder nadeel bestaat erin dat de aandrijfmiddelen gesitueerd zijn tussen de grijpervormige elementen zelf, hetgeen verschillende beperkingen qua gebruiksmogelijkheden oplevert.
De uitvinding beoogt in eerste instantie een verbeterd graafwerktuig en meer speciaal een graafwerktuig waarbij één of meer van de voornoemde nadelen worden uitgesloten.
Hiertoe betreft de uitvinding een graafwerktuig bestaande uit minstens twee rond een hoofdzakelijk horizontale as roteerbare grijpervormige elementen, met als kenmerk dat het graafwerktuig is voorzien van bedieningsmiddelen in de vorm van roteerbare meeneemmiddelen die rechtstreeks of onrechtstreeks met de grijpervormige elementen samenwerken.
Bij voorkeur zijn de bedieningsmiddelen buiten het cilindrisch volume gelegen dat door de beweging van de grijpervormige elementen wordt gedefinieerd.
Volgens één van de voorkeurdragende uitvoeringsvormen bestaan de bedieningsmiddelen uit rond de horizontale as wentelbare armen die met de grijpervormige elementen, meer speciaal met de zijwanden hiervan, samenwerken. De samenwerking gebeurt bij voorkeur met behulp van verbreekbare koppelingen tussen de wentelbare armen en de
<Desc/Clms Page number 3>
grijpervormige elementen, één en ander zodanig dat in de ingeschakelde toestand van de koppelingen door het verdraaien van de armen verkregen wordt dat de grijpervormige elementen rond de horizontale as worden gewenteld en van uit een positie boven de grond in de bodem kunnen worden gedrukt, terwijl in de uitgeschakelde toestand van de koppeling de armen vrij kunnen worden teruggedraaid.
De verbreekbare koppelingen kunnen van verschillende aard zijn en kunnen zowel bestaan uit door middel van een bedieningselement activeerbare koppeldelen, als uit palsystemen.
Deze koppelingen zijn bij voorkeur actief nabij de omtrek van de grijpervormige elementen, waardoor een ingrijping op een groot aantal plaatsen mogelijk is.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm worden de roteerbare meeneemmiddelen gevormd door tandwielen die samenwerken met tandkransen die rechtstreeks of onrechtstreeks verbonden zijn met de grijpervormige elementen, waarbij de tandwielen zijn aangebracht op steunmiddelen waarop bedieningsmiddelen zijn aangebracht, zoals zwengels, een of meer motors of andere aandrijfmiddelen waarmee de tandwielen roterend kunnen worden aangedreven.
Bij voorkeur is het graafwerktuig zodanig opgevat en zodanig van de nodige middelen voorzien dat het kan verrold worden, meer speciaal rond de grijpervormige elementen. Hierbij zullen bij voorkeur bedieningsmiddelen zijn aangebracht die met koppelmiddelen zijn uitgerust die een vrijloop toelaten tussen de roterende delen, onder meer de grijpervormige elementen, en een tot het graafwerktuig
<Desc/Clms Page number 4>
behorend geraamte dat bijvoorbeeld gevormd wordt door de voornoemde wentelbare armen.
Bij voorkeur bevat de inrichting ook afsluitmiddelen waarmee het volume dat door de grijpervormige elementen wordt omsloten kan worden afgesloten, zodanig dat de in de grijpervormige elementen opgenomen hoeveelheid aarde of dergelijke na het grijpen in het graafwerktuig aanwezig blijft, en het verrollen van het graafwerktuig mogelijk wordt.
In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaan de afsluitmiddelen uit een halfcilindervormig deel, dat. aan zijn axiale uiteinden is afgesloten met eindwanden, en dat samen met de grijpervormige elementen een gesloten of nagenoeg gesloten cilinder vormt.
Meer speciaal nog geniet het de voorkeur dat het halfcilindervormige deel niet alleen als een afsluitmiddel fungeert, doch tevens als middel voor het verrollen van de inrichting, waarbij het geheel gevormd door de grijpervormige elementen en het halfcilindervormige deel tezamen een cilinder vormen, die als een ton wentelbaar is over de bodem.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 in perspectief een inrichting volgens de uitvinding weergeeft ;
<Desc/Clms Page number 5>
figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur 1 ; figuren 3 tot 9 schematisch het gebruik van de inrichting van figuur 1 weergeven ; figuur 10 in perspectief een praktische uitvoeringsvorm weergeeft ; figuren 11 en 12 op een grotere schaal en voor twee verschillende posities een zicht weergeeft volgens pijl Fll in figuur 10 ; figuren 13,14 en 15 drie varianten weergeven ;
figuur 16 een doorsnede weergeeft volgens lijn XVI-XVI in figuur 15 ; figuur 17 een doorsnede weergeeft volgens. lijn
XVII-XVII in figuur 16 ; figuren 18 en 19 nog een variante van de uitvinding weergeven ; figuur 20 een geschematiseerde doorsnede weergeeft volgens lijn XX-XX in figuur 18 ; figuren 21 en 22 twee details weergeven van nog een variante van het graafwerktuig volgens de uitvinding ; figuur 23 nog een variante van de uitvinding weergeeft ; figuren 24 en 25 een koppelinrichting weergeven die toelaat een bepaalde vergrendeling te verwezenlijken tussen de grijpervormige elementen ; figuren 26 tot 31 een aantal varianten van de uitvinding weergeven waarbij hulpmiddelen zijn aangebracht om de grijpervormige elementen in de bodem te drukken ;
figuur 32 schematisch een bijzondere toepassing weergeeft van het graafwerktuig volgens de uitvinding.
Zoals weergegeven in figuur 1 bestaat het graafwerktuig 1, dat in deze figuur bovenop een oppervlak 2 is geplaatst, volgens de uitvinding uit minstens twee rond een
<Desc/Clms Page number 6>
hoofdzakelijk horizontale draaias 3 roteerbare grijpervormige elementen 4-5, alsmede uit bedieningsmiddelen 6 in de vorm van roteerbare meeneemmiddelen.
De grijpervormige elementen 4 en 5 bestaan zoals weergegeven bij voorkeur uit twee parallele zijflanken 7-8 waartussen telkens een cilindrisch gebogen wanddeel 9 aanwezig is. In het geval dat zoals afgebeeld gebruik wordt gemaakt van twee grijpervormige elementen 4 en 5, omgeven deze elementen bij voorkeur een kwart van een cilinder. De zijflanken 7 en 8 hebben dan ook de vorm van een cirkelsegment dat 900 of nagenoeg 900 bestrijkt.
De kwartcilindervormige elementen 4 en 5 vertonen bij voorkeur gelijke afmetingen.
Deze kwartcilindervormige elementen 4 en 5 kunnen, teneinde te verkrijgen dat zij verdraaibaar zijn rond de voornoemde draaias 3, op eender welke wijze draaibaar aan elkaar worden gekoppeld. Dit kan door middel van korte asdelen ter plaatse van de axiale uiteinden van de elementen 4 en 5 of met behulp van een doorgaande as 10 zoals schematisch in figuur 1 is weergegeven.
Volgens de uitvoering van figuur 1 bestaan de bedieningsmiddelen 6 uit twee wentelbare armen 11-12 die met de elementen 4 en 5 kunnen samenwerken. Deze armen 11-12 bestaan uit beugels die verdraaibaar zijn rond de draaias 3 en die daartoe gemonteerd zijn op de uiteinden van de as 10.
De samenwerking tussen de armen 11-12 en de elementen 4-5 geschiedt via verbreekbare koppelingen 13 die gevormd
<Desc/Clms Page number 7>
worden door koppeldelen 14 ter plaatse van de elementen 4 en 5 en koppeldelen 15 die aangebracht zijn aan de wentelbare armen 11 en 12. Deze koppelingen 13, die in figuur 1 schematisch zijn aangeduid, doch waarvan hierna nog bij wijze van voorbeeld een aantal uitvoeringsvormen worden beschreven, zijn van zodanige aard dat bij een beweging BI van de armen 11-12 een meeneemeffect wordt gecreëerd waardoor de elementen 4 en 5 gedwongen worden de beweging van de respectievelijke armen 11-12 te volgen, terwijl bij een beweging B2 een vrij terugdraaien van de armen 11-12 mogelijk is.
Verder is het graafwerktuig 1 van figuur 1 voorzien van een eveneens aan de as 10 aangebracht derde element 16 met een halfcilindervormige mantel 17 en halfcirkelvormige zijflanken 18 en 19. Zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 is dit derde element 16 bij voorkeur onder de elementen 4 en 5 gelegen.
De werking en het gebruik van het graafwerktuig 1 is schematisch weergegeven in de figuren 3 tot 9.
In een eerste stap wordt het graafwerktuig 1 zoals afgebeeld in figuur 3 op de plaats gesteld waar een greppel of dergelijke dient te worden gegraven. Zoals afgebeeld kan het graafwerktuig 1 vervolgens door twee personen 20 en 21 worden bediend, doch het is niet uitgesloten dat ook één persoon dit bedient.
In de stand van figuur 3 worden de koppelingen 13 zodanig in werking genomen dat de koppeldelen 15 samenwerken met de in dit geval onderste koppeldelen 14.
<Desc/Clms Page number 8>
Door vervolgens de armen 11 en 12 te verdraaien, worden de elementen 4 en 5 met de draaibeweging van de armen 11 en 12 meegenomen, waardoor de elementen 4 en 5 zoals afgebeeld in figuur 4 de bodem 22 dringen.
Vervolgens worden de armen 11-12 teruggedraaid tot in de positie van figuur 5, waarbij een koppeling met de volgende koppeldelen 14 wordt gerealiseerd. Door daarna de voornoemde wentelbewegingen systematisch te herhalen zoals afgebeeld in de figuren 6 tot 8, wordt uiteindelijk de toestand van deze laatste figuur 8 verkregen, waarbij een bepaalde hoeveelheid aan aarde 23 door de grijpervormige elementen 4 en 5 is omgeven.
Door uiteindelijk het graafwerktuig 1 uit de bodem 22 te halen, zoals afgebeeld in figuur 9, wordt een kuil 24 van een halfcilindrische vormgeving verkregen. Doordat de elementen 4,5 en 16 tezamen een cilindrische vorm definiëren, kan het graafwerktuig 1 als het ware uit de bodem 22 worden gerold en zelfs verder worden gerold tot op de plaats waar de hoeveelheid aarde 23 uit het graafwerktuig 1 kan worden verwijderd. Het is duidelijk dat tijdens dit verrollen er voor dient gezorgd te worden dat de elementen 4,5 en 16 onderling in dezelfde positie blijven, bijvoorbeeld door middel van een onderlinge vergrendeling, welke van eender welke aard kan zijn. In de verdere beschrijving wordt een mogelijke uitvoeringsvorm hiervan toegelicht.
Het is duidelijk dat het halfcilindrische element 16 in dit geval een dubbele functie vervult. Enerzijds vormt dit een hulpmiddel dat toelaat om het graafwerktuig 1 te verrollen en, anderzijds, vormt dit een afsluitmiddel om te beletten
<Desc/Clms Page number 9>
dat de aarde tijdens het verrollen uit het graafwerktuig 1 valt.
In de figuren 10 tot 12 is een praktische uitvoeringsvorm weergegeven van de verbreekbare koppelingen 13. De koppeldelen 14 bestaan hierbij uit uitsteeksels die op de zijflanken 7-8 zijn aangebracht, bijvoorbeeld daarop zijn vastgelast. De koppeldelen 15 bestaan uit over de armen 11-12 verschuifbare elementen, een en ander zodanig dat deze elementen al of niet op dezelfde straal kunnen worden gepositioneerd als deze waarop de koppeldelen 14 zich bevinden. De koppeldelen 15 vertonen een zodanige dikte dat wanneer zij zich op dezelfde straal bevinden als de koppeldelen 14, niet langsheen deze laatste kunnen bewogen worden, met andere woorden dat de koppeldelen 14 in zulk geval aanslagen vormen voor de koppeldelen 15.
De koppeldelen 15 worden in rusttoestand door middel van veren 25 tegen aanslagen 26 gedrukt, zoals afgebeeld in figuur 11, waarbij de koppeldelen 15 zich dan op dezelfde straal bevinden als de koppeldelen 14. Verder zijn deze koppeldelen 15 activeerbaar door middel van bedieningselementen 27, die in dit geval bestaan uit langs de beugelvormige armen 11 en 12 verschuifbare handgrepen 28 die via een overbrenging, in dit geval een kabel 29 met telkens de betreffende koppeldelen 15 zijn verbonden, een en ander zodanig dat, door een kracht F op de handgrepen 28 uit te oefenen, de koppeldelen 15 in een positie worden gebracht zoals afgebeeld in figuur 12 waarbij de koppeldelen 15 vrij langsheen de aanslagvormende koppeldelen 14 kunnen bewegen.
Het is duidelijk dat bij het uitvoeren van de voornoemde beweging Bl de koppeldelen 15 in de stand van figuur 11
<Desc/Clms Page number 10>
worden gelaten, terwijl bij het uitvoeren van de voornoemde beweging B2 de koppeldelen 15 in de stand van figuur 12 worden gebracht door de handgrepen 28 omhoog te trekken en zodoende de koppeldelen 15 tegen de kracht van de veren 25 in te verplaatsen tot in de stand van figuur 12.
De wentelbare armen 11-12 kunnen op verschillende wijze worden uitgevoerd. In de uitvoeringsvormen van de figuren 1 tot 10 is gebruik gemaakt van beugels met geknikte zijgedeelten 30-31 en 32-33.
Figuur 13 geeft een variante weer waarbij de beugels zich onmiddellijk rond de elementen 4 en 5 uitstrekken en waarbij op deze beugels verlengingsarmen 34 en 35 met handvaten 36 en 37 zijn aangebracht.
Figuur 14 geeft een variante weer waarbij de zijgedeelten 38-39 en 40-41 recht zijn en rechtstreeks op de draaias 3 uitgeven. De koppeldelen 15 zijn aangebracht op de vrije uiteinden van uitstekende armen 42-43 en 44-45 die nabij de draaias 3 aan de betreffende armen 11 en 12 zijn bevestigd.
Opgemerkt wordt ook dat de wentelbare armen 11 en 12 bestaan uit beugels met een verschillende hoogte, zodanig dat deze vrij langs elkaar kunnen bewegen. Dit gegeven kan uiteraard ook in de uitvoeringsvorm van figuren 1 tot 10 worden toegepast.
Figuur 15 geeft nog een variante weer, met als bijzonder kenmerk dat de koppelingen 13 in dit geval worden gevormd door palkoppelingen die bij een beweging Bl in een vergrendeling tussen de armen 11-12 en de elementen 4-5 voorzien, doch bij een beweging B2 een vrije verplaatsing van de armen 11-12 langsheen de elementen 4-5 toelaten.
<Desc/Clms Page number 11>
Zoals weergegeven in de figuren 15 tot 17 worden deze palkoppelingen 13 gevormd door, enerzijds, tandkransen 46 op ieder betreffend element 4, respectievelijk 5, en, anderzijds, pallen 47 ter plaatse van de armen 11 en 12.
Deze pallen 47 bestaan in het weergegeven voorbeeld uit blokjes die eveneens met een vertanding 48 zijn voorzien.
De tandvormen van de tandkransen 46 en van de vertanding 48 zijn uiteraard tegengesteld gericht en zodanig uitgevoerd dat een palwerking wordt verkregen.
De palkoppelingen 13 zijn deactiveerbaar doordat de pallen 47 naar achteren kunnen worden verplaatst, bijvoorbeeld tegen de kracht van een veer 49 in, door middel van een handgreep 28 en een kabel 29. De werking van de palkoppelingen 13 kan zonder meer uit de figuren 15 tot 17 worden afgeleid.
De figuren 18 tot en met 20 geven nog een bijzondere uitvoeringsvorm weer waarbij de koppelmiddelen 13 niet actief zijn ter plaatse van de zijflanken 7 en 8, doch samenwerken met de gebogen wanddelen 9 van de elementen 4 en 5. De koppelmiddelen 13 bestaan in dit geval uit radiaal verschuifbare koppeldelen 15, in de vorm van stangen, die kunnen aangrijpen in koppeldelen 14 in de vorm van reeksen openingen die in de gebogen wanddelen 9 zijn aangebracht. Iedere reeks bestaat uit drie naast elkaar aangebrachte openingen. Hierbij zijn meerdere reeksen langs de omtrek van de elementen 4 en 5 aangebracht.
De wentelbare armen 11 en 12 zijn samengesteld uit twee gedeelten 50 en 51, waarvan het gedeelte 50 is uitgevoerd in de vorm van een beugel en het gedeelte 51 telescopisch verschuifbaar is in het gedeelte 50. Zoals afgebeeld in
<Desc/Clms Page number 12>
figuur 20 wordt de verschuiving hierbij beperkt door aanslagen 52 en 53.
Opgemerkt wordt dat de elementen 4 en 5 in dit geval niet bestaan uit kwartcilinders, doch elk uit halve cilinders.
De koppeldelen 15 van de arm 12 kunnen hierbij samenwerken met openingen in het element 5. In de uitgetrokken toestand van de arm 12 bevinden de koppeldelen 15 zieh buiten de bijhorende openingen, terwijl deze koppeldelen 15 in de ingeschoven toestand uitsluitend aangrijpen in het buitenste element 5.
De koppeldelen 15 van de arm 11 werken op analoge wijze samen met openingen die daartoe in het onderste grijpervormig element 4 zijn aangebracht. Om te verkrijgen dat de draaibeweging van het element 5 niet verhinderd wordt door de koppeldelen 15 die zich aan de arm 11 bevinden, zijn, zoals afgebeeld in figuur 19, gleufvormige uitsparingen 54 in het element 5 aangebracht.
De werking van het graafwerktuig van figuren 18 tot 20 kan eenvoudig uit deze figuren worden afgeleid. Door de gedeelten 51 in te schuiven tot de aanslagen 52 met het respectievelijk bijhorende gedeelte 50 in contact komen, en er voor te zorgen dat de koppeldelen 15 in de door de openingen gevormde koppeldelen 14 aangrijpen, en vervolgens met de armen 11 en 12 een beweging B1 uit te voeren, wordt verkregen dat de elementen 4 en 5 in de bodem dringen. Door vervolgens de koppeldelen 15 systematisch in de hoger gelegen reeksen gaten aan te brengen en telkens de armen 11 en 12 opnieuw naar beneden te wentelen, wordt verkregen dat de elementen 4 en 5 steeds verder in de bodem worden
<Desc/Clms Page number 13>
gedrukt tot zij een gesloten volume vormen waarin de betreffende hoeveelheid aarde 23 ingesloten is.
Vanzelfsprekend kan dit graafwerktuig met de nodige aanslagen of dergelijke worden voorzien om te bekomen dat bij iedere verdraaiing slechts een bepaalde hoekverdraaiing mogelijk is, zodanig dat het over elkaar positioneren van de koppeldelen 15 en de voornoemde openingen wordt vergemakkelijkt.
In figuur 21 is een variante weergegeven waarbij de armen 11 en 12 vast verbonden zijn met de elementen 4 en 5, en dus geen gebruik van koppelingen 13 nodig is.
Figuur 22 geeft een variante weer waarbij de koppelingen 13 bestaan uit palsystemen die ter plaatse van de as 10 zijn gemonteerd en die ieder respectievelijk met de referenties 55 en 56 zijn aangeduid.
Het palsysteem 55 bestaat uit een met het element 4 verbonden tandkrans 57 en een aan de arm 11 aangebrachte pal 58 die door middel van elastische middelen 59, zoals veren, op de tandkrans 57 wordt gedrukt. Het palsysteem 56 bestaat uit een met het element 5 verbonden tandkrans 60 en een met de arm 12 verbonden pal 61. De werking van beide palsystemen 55-56 is tegengesteld aan elkaar zodanig dat bij de voornoemde bewegingen B1 een meeneemeffect wordt gecreëerd, terwijl bij een beweging B2 een vrijloopeffect ontstaat.
Opgemerkt wordt dat bij deze uitvoering, bij het uitoefenen van een trekkracht op de armen 11 en 12, tijdens het verrollen van het graafwerktuig 1, beide koppelingen 13 zich automatisch in vrijloop bevinden, daar de pal 58 dan
<Desc/Clms Page number 14>
door de trekkracht van de tandkrans 57 loskomt en het palsysteem 56 automatisch in de juiste draairichting is gepositioneerd om een verrollen toe te laten.
Figuur 23 geeft een variante weer waarbij de roteerbare meeneemmiddelen bestaan uit tandwielaandrijvingen 62-63 die toelaten om de grijpervormige elementen 4 en 5 uit elkaar te draaien. Deze tandwielaandrijvingen 62-63 bestaan hoofdzakelijk uit tandkransen 64-65 die met de grijpervormige elementen 4 en 5 samenwerken, tandwielen 66-67 die op steunmiddelen 68 zijn aangebracht en die met de tandkransen 64-65 samenwerken, en bedieningsmiddelen 69 voor het verdraaien van de tandwielen 66-67.
De steunmiddelen 68 bestaan uit een gestel dat aan de horizontale as 10 is aangebracht. De bedieningsmiddelen 69 bestaan in dit geval uit zwengels 70-71 waarmee men via overbrengingen, in dit geval kettingen 72-73, die over de nodige kettingwielen worden geleid, de tandwielen 66-67 kan aandrijven.
De werking van het graafwerktuig van figuur 23 bestaat erin dat de elementen 4 en 5 in de bodem 22 kunnen worden gewenteld door aan de zwengels 70 en 71 te draaien.
Zoals voornoemd kunnen tussen de elementen 4 en/of 5 en/of 16 middelen aangebracht zijn die een bepaalde vergrendeling bewerkstellingen. Volgens figuren 24 en 25 wordt hiertoe gebruik gemaakt van een lusvormig element 74 dat aan het element 4 is bevestigd en dat met een bepaald klikeffect achter een aanslag 75 aan de binnenzijde van het element 16 kan samenwerken op het ogenblik dat het element 4 volledig in de bodem 22 is gewenteld. Dergelijk element 74 kan
<Desc/Clms Page number 15>
worden aangebracht ter plaatse van ieder van beide zijflanken van de elementen 4 en 5.
Verder kan het graafwerktuig 1 nog zijn uitgerust met hulpmiddelen om de grijpervormige elementen 4 en 5 in de bodem 22 te drukken. Zoals schematisch is weergegeven in figuur 1 kunnen deze hulpmiddelen bestaan uit één of meer steunen 76 waarop met de voet een druk kan worden uitgeoefend teneinde te verkrijgen dat bij het wentelen van de grijpervormige elementen 4 en 5 deze in de bodem 22 dringen en zich niet boven de bodem 22 naar elkaar toe wentelen.
In figuur 26 is een grote steun 77 weergegeven, waarop eventueel plaats kan worden genomen door de persoon of personen die het graafwerktuig 1 bedienen. Deze steun 77 is uitgevoerd in de vorm van een platform dat via armen 78 en 79 op de as 10 is afgesteund.
Figuur 27 toont een verankeringsdeel 80, met uitsteeksels 81, dat door middel van de armen 11 en 12, of op een andere wijze, voorafgaand in de bodem 22 kan worden gedrukt.
Figuur 28 toont een variante, bestaande uit een verankeringsdeel 82 in de vorm van een spade, waarin een opening 83 is aangebracht voor het plaatsen van een voet.
Figuur 29 toont een variante van de figuur 28 waarbij het verankeringsdeel 80 is voorzien van een bijkomende steun 84 voor het plaatsen van de voet. Deze steun 84 is bij voorkeur opklapbaar door middel van een wentelbeweging rond de as 85, zodanig dat deze steun 84 bij het in de bodem 22 dringen van het betreffende element 4 of 5 zich tegen de cilindermantel van dit element legt.
<Desc/Clms Page number 16>
In figuur 30 is nog een variante weergegeven met verankeringsdelen 86 in de vorm van spaden die rechtstreeks aan de arm, in dit geval de arm 12, zijn verbonden.
Figuur 31 geeft nog een variante weer, waarbij een spadevormig verankeringsdeel 87 is voorzien dat zich in zijaanzicht loodrecht op de arm 88 uitstrekt, en al dan niet draaibaar met de as 10 verbonden is.
Figuur 32 geeft tenslotte nog weer dat het graafwerktuig 1 ook in andere toepassingen dan voor het graven kan worden aangewend, bijvoorbeeld voor het nivelleren van de bodem 22 door het graafwerktuig l over de bodem 22 te slepen. .
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijk graafwerktuig kan in verschillende vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Excavator. This invention relates to an excavator, more particularly to an excavator consisting of at least two gripper-shaped elements rotatable about a mainly horizontal axis, which excavator permits to excavate a certain amount of earth, preferably an amount of a certain shape and of certain dimensions .
More specifically, it concerns an excavator that is manually movable and with which a relatively large amount of earth can be excavated, whereby this excavator initially allows manual excavation to be carried out, but in the second instance it is not impossible to use such excavator by means of a power source.
It also relates to an excavator which, according to a preferred embodiment, allows to excavate and move considerable amounts of earth using only moderate physical strength and without appreciable bending of the spine, thus with little stress on the back.
An excavator consisting of at least two gripper-shaped elements rotatable about a mainly horizontal axis, which is manually movable, is known from British patent application No. 2. 288. 784. The gripper-shaped elements are hereby driven by means of a pressure cylinder which is transmission rods are coupled to the gripper-shaped elements. This known device has the drawback that it always has a power source
<Desc / Clms Page number 2>
necessary to command the gripper-shaped elements. Another drawback of this device is that the support with which the device is held always occupies a fixed position relative to the whole formed by the two gripper-shaped elements, so that the device cannot roll.
Another drawback is that the transmission by means of the transmission rods is not suitable for a manual drive. A further drawback consists in that the drive means are situated between the gripper-shaped elements themselves, which results in various restrictions in terms of use.
The object of the invention is primarily an improved excavator and more particularly an excavator in which one or more of the above-mentioned drawbacks are excluded.
To this end, the invention relates to an excavator consisting of at least two gripper-shaped elements rotatable about a mainly horizontal axis, characterized in that the excavator is provided with operating means in the form of rotatable drag means which interact directly or indirectly with the gripper-shaped elements.
Preferably, the operating means are located outside the cylindrical volume defined by the movement of the gripper-shaped elements.
According to one of the preferred embodiments, the operating means consist of arms which can rotate about the horizontal axis and which cooperate with the gripper-shaped elements, more particularly with the side walls thereof. The cooperation preferably takes place by means of breakable couplings between the revolving arms and the
<Desc / Clms Page number 3>
gripper-shaped elements, all such that in the engaged condition of the couplings, by rotating the arms, it is obtained that the gripper-shaped elements are rotated about the horizontal axis and can be pressed into the ground from a position above the ground, while in when the clutch is switched off, the arms can be freely rotated back.
The breakable couplings can be of different nature and can consist of coupling parts which can be activated by means of an operating element, or of pawl systems.
These couplings are preferably active near the periphery of the gripper-shaped elements, allowing engagement at a wide variety of locations.
According to a particular embodiment, the rotatable carrying means are constituted by gears which cooperate with gears directly or indirectly connected to the gripper-shaped elements, the gears being mounted on supporting means on which operating means are arranged, such as cranks, one or more motors or other drive means with which the gears can be driven rotary.
The excavator is preferably designed and provided with the necessary means such that it can be rolled, more particularly around the gripper-shaped elements. Operating means will herein preferably be provided which are provided with coupling means which allow a freewheel between the rotating parts, including the gripper-shaped elements, and one to the excavating implement
<Desc / Clms Page number 4>
belonging skeleton formed, for example, by the aforementioned revolving arms.
Preferably, the device also comprises closing means with which the volume enclosed by the gripper-shaped elements can be closed, such that the amount of earth or the like contained in the gripper-shaped elements remains in the excavator after gripping, and the excavator can be rolled. .
In the most preferred embodiment, the closing means consist of a semi-cylindrical part, which. is closed at its axial ends with end walls, and which, together with the gripper-shaped elements, forms a closed or virtually closed cylinder.
More specifically, it is preferable that the semi-cylindrical part functions not only as a closing means, but also as a means for rolling the device, the whole formed by the gripper-shaped elements and the semi-cylindrical part together forming a cylinder, which is like a barrel is rotatable over the bottom.
With the insight to better demonstrate the features according to the invention, some preferred embodiments are described below as examples without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows in perspective a device according to the invention;
<Desc / Clms Page number 5>
figure 2 represents a section according to line II-II in figure 1; figures 3 to 9 schematically show the use of the device of figure 1; figure 10 represents a practical embodiment in perspective; figures 11 and 12, on a larger scale and for two different positions, represent a view according to arrow F11 in figure 10; figures 13, 14 and 15 represent three variants;
figure 16 represents a section according to line XVI-XVI in figure 15; figure 17 represents a section according to. line
XVII-XVII in Figure 16; figures 18 and 19 represent another variant of the invention; figure 20 shows a schematic section according to line XX-XX in figure 18; figures 21 and 22 show two details of a further variant of the excavator according to the invention; figure 23 represents another variant of the invention; figures 24 and 25 show a coupling device which allows to realize a certain locking between the gripper-shaped elements; figures 26 to 31 show a number of variants of the invention in which aids are provided for pressing the gripper-shaped elements into the ground;
figure 32 schematically represents a special application of the excavating tool according to the invention.
As shown in figure 1, the excavator 1, which in this figure is placed on top of a surface 2, according to the invention consists of at least two around a
<Desc / Clms Page number 6>
mainly horizontal axis of rotation 3 rotatable gripper-shaped elements 4-5, as well as operating means 6 in the form of rotatable carrier means.
As shown, the gripper-shaped elements 4 and 5 preferably consist of two parallel side flanks 7-8, between which a cylindrical curved wall part 9 is present. In the case where use is made of two gripper-shaped elements 4 and 5 as shown, these elements preferably surround a quarter of a cylinder. The side flanks 7 and 8 are therefore in the form of a circle segment covering 900 or nearly 900.
The quarter-cylinder-shaped elements 4 and 5 preferably have the same dimensions.
These quarter-cylinder-shaped elements 4 and 5 can be rotatably coupled in any way to obtain that they are rotatable about the aforementioned rotary axis 3. This can be done by means of short shaft parts at the axial ends of the elements 4 and 5 or by means of a continuous shaft 10 as shown schematically in figure 1.
According to the embodiment of figure 1, the operating means 6 consist of two rotatable arms 11-12 which can cooperate with the elements 4 and 5. These arms 11-12 consist of brackets which are rotatable around the rotary axis 3 and are mounted for this purpose on the ends of the axis 10.
The cooperation between the arms 11-12 and the elements 4-5 takes place via breakable couplings 13 which are formed
<Desc / Clms Page number 7>
are provided by coupling parts 14 at the location of elements 4 and 5 and coupling parts 15 which are arranged on the revolving arms 11 and 12. These couplings 13, which are schematically indicated in figure 1, but of which a number of embodiments will be described below by way of example described are such that a movement B1 of the arms 11-12 creates a carryout effect which forces the elements 4 and 5 to follow the movement of the respective arms 11-12, while a movement B2 allows a free rotation of the arms 11-12 is possible.
Furthermore, the excavator 1 of figure 1 is provided with a third element 16, also mounted on the shaft 10, with a semi-cylindrical shell 17 and semi-circular side flanks 18 and 19. As shown in figures 1 and 2, this third element 16 is preferably below the elements 4 and 5 located.
The operation and use of the excavator 1 is schematically shown in Figures 3 to 9.
In a first step, the excavator 1 as shown in figure 3 is placed where a trench or the like is to be dug. As shown, the excavator 1 can then be operated by two persons 20 and 21, but it is not excluded that one person also operates it.
In the position of figure 3 the couplings 13 are actuated such that the coupling parts 15 cooperate with the lower coupling parts 14 in this case.
<Desc / Clms Page number 8>
By subsequently rotating the arms 11 and 12, the elements 4 and 5 are carried along with the rotary movement of the arms 11 and 12, so that the elements 4 and 5 penetrate the bottom 22 as shown in figure 4.
Then the arms 11-12 are rotated back to the position of figure 5, whereby a coupling with the following coupling parts 14 is realized. By subsequently systematically repeating the aforementioned revolving movements as depicted in Figs. 6 to 8, the state of the latter Fig. 8 is finally obtained, wherein a certain amount of soil 23 is surrounded by the gripper-shaped elements 4 and 5.
By finally removing the excavator 1 from the bottom 22, as shown in figure 9, a pit 24 of a semi-cylindrical shape is obtained. Since the elements 4,5 and 16 together define a cylindrical shape, the excavator 1 can be rolled out of the soil 22, as it were, and even rolled further to the place where the amount of soil 23 can be removed from the excavator 1. It is clear that during this rolling it must be ensured that the elements 4,5 and 16 remain in the same position with one another, for instance by means of a mutual locking, which can be of any kind. In the further description, a possible embodiment thereof is explained.
It is clear that the semi-cylindrical element 16 fulfills a double function in this case. On the one hand, this forms an aid that allows to roll the excavator 1 and, on the other hand, it forms a closing means to prevent
<Desc / Clms Page number 9>
that the earth falls out of the excavator 1 during rolling.
Figures 10 to 12 show a practical embodiment of the breakable couplings 13. The coupling parts 14 hereby consist of protrusions which are arranged on the side flanks 7-8, for instance welded thereon. The coupling parts 15 consist of elements slidable over the arms 11-12, such that these elements may or may not be positioned on the same radius as that on which the coupling parts 14 are located. The coupling parts 15 have such a thickness that when they are at the same radius as the coupling parts 14, they cannot be moved along the latter, in other words that the coupling parts 14 in this case form stops for the coupling parts 15.
In the rest position, the coupling parts 15 are pressed against stops 26 by means of springs 25, as shown in figure 11, wherein the coupling parts 15 are then at the same radius as the coupling parts 14. Furthermore, these coupling parts 15 can be activated by means of operating elements 27, which in this case consist of handles 28 movable along the bracket-shaped arms 11 and 12, which are connected via a transmission, in this case a cable 29, to the respective coupling parts 15, each such that, by means of a force F on the handles 28 to practice, the coupling parts 15 are brought into a position as shown in figure 12, wherein the coupling parts 15 can move freely along the stop-forming coupling parts 14.
It is clear that when performing the aforementioned movement B1 the coupling parts 15 are in the position of figure 11
<Desc / Clms Page number 10>
while performing the aforementioned movement B2, the coupling parts 15 are brought into the position of figure 12 by pulling up the handles 28 and thus moving the coupling parts 15 against the force of the springs 25 into the position of figure 12.
The rotatable arms 11-12 can be designed in different ways. In the embodiments of Figures 1 to 10, brackets with buckled side portions 30-31 and 32-33 have been used.
Figure 13 shows a variant in which the brackets immediately extend around the elements 4 and 5 and in which extension arms 34 and 35 with handles 36 and 37 are provided on these brackets.
Figure 14 shows a variant in which the side parts 38-39 and 40-41 are straight and project directly on the axis of rotation 3. The coupling parts 15 are arranged on the free ends of protruding arms 42-43 and 44-45, which are attached to the respective arms 11 and 12 near the rotary axis 3.
It is also noted that the rotatable arms 11 and 12 consist of brackets of different heights, such that they can move freely along each other. This fact can of course also be applied in the embodiment of Figures 1 to 10.
Figure 15 shows another variant, with the special feature that the couplings 13 in this case are formed by pawl couplings which provide a locking between the arms 11-12 and the elements 4-5 during a movement B1, but during a movement B2 allow free movement of the arms 11-12 along the elements 4-5.
<Desc / Clms Page number 11>
As shown in Figs. 15 to 17, these pawl couplings 13 are formed by, on the one hand, sprockets 46 on each respective element 4, 5, respectively, and, on the other hand, catches 47 at the location of the arms 11 and 12.
In the example shown, these pawls 47 consist of blocks which are also provided with a toothing 48.
The tooth shapes of the toothed rings 46 and of the teeth 48 are of course oppositely oriented and designed in such a way that a ratchet action is obtained.
The pawl couplings 13 can be deactivated because the pawls 47 can be moved backwards, for example against the force of a spring 49, by means of a handle 28 and a cable 29. The operation of the pawl couplings 13 can easily be seen from Figures 15 to 17 are derived.
Figures 18 to 20 show a special embodiment in which the coupling means 13 are not active at the side flanks 7 and 8, but cooperate with the curved wall parts 9 of the elements 4 and 5. In this case the coupling means 13 exist from radially slidable coupling parts 15, in the form of rods, which can engage in coupling parts 14 in the form of series of openings arranged in the curved wall parts 9. Each series consists of three openings arranged next to each other. Several series are herein arranged along the periphery of the elements 4 and 5.
The revolving arms 11 and 12 are composed of two parts 50 and 51, part 50 of which is in the form of a bracket and part 51 is telescopic in part 50. As shown in
<Desc / Clms Page number 12>
Figure 20 the displacement is limited by stops 52 and 53.
It is noted that elements 4 and 5 in this case do not consist of quarter cylinders, but each of half cylinders.
The coupling parts 15 of the arm 12 can hereby cooperate with openings in the element 5. In the extended condition of the arm 12, the coupling parts 15 are outside the corresponding openings, while these coupling parts 15 only engage in the outer element 5 in the retracted position. .
The coupling parts 15 of the arm 11 interact in an analogous manner with openings which are arranged for this purpose in the lower gripper-shaped element 4. In order to ensure that the rotational movement of the element 5 is not prevented by the coupling parts 15 located on the arm 11, as shown in figure 19, groove-shaped recesses 54 are provided in the element 5.
The operation of the excavator of Figures 18 to 20 can be easily deduced from these Figures. By sliding the sections 51 until the stops 52 come into contact with the respective associated section 50, and ensure that the coupling parts 15 engage in the coupling parts 14 formed by the openings, and then a movement with the arms 11 and 12 B1, it is obtained that the elements 4 and 5 penetrate into the soil. By subsequently systematically coupling the coupling parts 15 in the higher series of holes and each time revolving the arms 11 and 12 downwards, it is obtained that the elements 4 and 5 are increasingly further into the ground.
<Desc / Clms Page number 13>
pressed until they form a closed volume enclosing the appropriate amount of soil 23.
Naturally, this excavator can be provided with the necessary stops or the like in order to obtain that with each rotation only a certain angular rotation is possible, such that positioning of the coupling parts 15 and the aforementioned openings is facilitated.
Figure 21 shows a variant in which the arms 11 and 12 are firmly connected to the elements 4 and 5, so that no use of couplings 13 is required.
Figure 22 shows a variant in which the couplings 13 consist of pawl systems mounted at the location of the shaft 10, each of which is indicated with the references 55 and 56 respectively.
The pawl system 55 consists of a sprocket 57 connected to the element 4 and a detent 58 arranged on the arm 11 which is pressed onto the sprocket 57 by elastic means 59, such as springs. The pawl system 56 consists of a sprocket 60 connected to the element 5 and a pawl 61 connected to the arm 12. The operation of both pawl systems 55-56 is opposed to each other such that in the aforementioned movements B1 a drag effect is created, while in the case of a movement B2 creates a freewheel effect.
It is noted that in this embodiment, when a pulling force is exerted on the arms 11 and 12, during the rolling of the excavator 1, both couplings 13 are automatically in freewheel, since the pawl 58 is then
<Desc / Clms Page number 14>
detaches from the sprocket 57 by the pulling force and the pawl system 56 is automatically positioned in the correct direction of rotation to allow rolling.
Figure 23 shows a variant in which the rotatable carrying means consist of gear drives 62-63 which allow to rotate the gripper-shaped elements 4 and 5 apart. These gear drives 62-63 mainly consist of gears 64-65 which cooperate with the gripper-shaped elements 4 and 5, gears 66-67 which are mounted on support means 68 and which cooperate with the gears 64-65, and operating means 69 for rotating the gears 66-67.
The support means 68 consist of a frame mounted on the horizontal axis 10. The operating means 69 in this case consist of cranks 70-71 with which gears 66-67 can be driven via transmissions, in this case chains 72-73, which are guided over the necessary sprockets.
The operation of the excavator of Figure 23 consists in that the elements 4 and 5 can be rotated in the bottom 22 by turning the cranks 70 and 71.
As mentioned above, between elements 4 and / or 5 and / or 16, means can be provided which effect a certain locking. According to Figures 24 and 25, use is made for this purpose of a loop-shaped element 74 which is attached to the element 4 and which can cooperate with a certain click effect behind a stop 75 on the inside of the element 16 when the element 4 is completely in the bottom 22 is rotated. Such element 74 can
<Desc / Clms Page number 15>
be fitted at either side of both sides of elements 4 and 5.
The excavator 1 can further be equipped with auxiliary means for pressing the gripper-shaped elements 4 and 5 into the bottom 22. As schematically shown in Figure 1, these auxiliary means may consist of one or more supports 76 on which pressure can be applied with the foot in order to ensure that when the gripper-shaped elements 4 and 5 rotate they penetrate into the bottom 22 and do not extend above the bottom 22 rotate towards each other.
Figure 26 shows a large support 77, on which it is possible to take place by the person or persons operating the excavator 1. This support 77 is in the form of a platform which is supported on the shaft 10 via arms 78 and 79.
Figure 27 shows an anchoring part 80, with projections 81, which can be pressed into the bottom 22 by means of the arms 11 and 12, or in some other way.
Figure 28 shows a variant consisting of an anchoring part 82 in the form of a spade, in which an opening 83 is provided for placing a foot.
Figure 29 shows a variant of Figure 28 in which the anchoring part 80 is provided with an additional support 84 for placing the foot. This support 84 is preferably foldable by means of a revolving movement around the shaft 85, such that this support 84, when the relevant element 4 or 5 penetrates into the bottom 22, rests against the cylinder jacket of this element.
<Desc / Clms Page number 16>
Figure 30 shows a further variant with anchoring parts 86 in the form of spades which are connected directly to the arm, in this case the arm 12.
Figure 31 shows a further variant, in which a spade-shaped anchoring part 87 is provided which extends in side view perpendicular to the arm 88, and which is rotatably or non-rotatably connected to the shaft 10.
Finally, Figure 32 shows that the excavator 1 can also be used in applications other than for digging, for instance for leveling the bottom 22 by dragging the excavator 1 over the bottom 22. .
The present invention is by no means limited to the exemplary embodiments described in the figures, but such excavator can be realized in different shapes and sizes without departing from the scope of the invention.