Grabmaschine mit mehreren Spaten.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Grabmaschine, welche gleichzeitig mehrere Spaten betätigt. In beiliegender Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit fünf Spaten ver anschaulicht, deren Anzahl aber geändert werden kann.
Es s zeigt Fig. 1 eine Hinteransicht mit teilweisem Vertikalsehnitt, und Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine ; Fig. 2a zeigt Einzelheiten von Fig. 2 ; Fig.3 zeigt einen Querschnitt der Machine, Fig. 4 einen Schnitt durch einen Treibsta. ngenkasten ; Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 1l sind Detail- schnitte und Ansichten von Einzelheiten.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt die Machine zwei seitliche Treibstangenkasten M, zwischen denen eine um ihre Längsaxe bewegliche, heb-und senkbax, e Querplatte T, zum Beispiel aus Gerbstahl, an welcher dreieckige Spaten V angebracht sind, angeordnet ist.
Diese Spaten bestehen aus einem kegel- mantelförmigen Mittel, stück und zwei seit lichen, von diesem a. usgehenden Flügeln. Die Spaten betätigende, mit Führungen m'ver- sehen, Treibstangen m und Führungen, auf welchen diese Stangenführungen mt gleiten, sind in den aus sehr starkem, Stahl bestehenden Kasten M eingeschlossen, und sind diese durch zwei Träger Tf-Tf und ein Andreaskreuz S A starr miteinander verbunden. An letzterem sind die Lager der die Machine betätigenden Vorgelegewelle et (Fig. 3 und 8) angebracht.
Die ganze Maschine ruht mittelst zweier Stützbügel S (Fig. 1 bis 3 und 6) un, d zweier Federn St, von denen eine in Fig. 3 veranschaulicht ist, auf einer Welle A, auf welcher vier breite Räder. R aufgekeilt sind.
Die Stützbügel S sind mit dem Masehinen- gestell mittelst zweier Schraubenspindeln B und zweier FAhrungen G verbunden. Jede Schraubenspindel trägt ein Handrad C, so dass mittelst dieser Handräder das Eindringen der Spaten in den Boden geregelt werden kann.
Um den Neigungswinkel der. Stützbügel und der Spaten zu dem Izu bearbeitenden Erdboden zu regeln, ist jeder StützbügelN (Fig. 2 und Fig. 2a) bei ba an einen Zahnsektor ar angelenkt. Zwischen diesem und dem zugehörigen Stützbügel S isteinea.uf einem Bolzen sl sitzende Feder s2, angeordnet.
Der Sektor ar ist dauernd mit einem Zahnkolben e in Eingriff, der zusammen mit einem Handrad x y auf einer Welle SA sitzt, diequerdurchdie.Seitenwangen'S*der FahrvoTfichtung der Machine geht. Durch Drehen des Handrades x y kann auf diese Weise der Maschine und damit den Spaten der gewünschte Neigungswinkel gegeben werden.
Am vordern Ende der Fahrvorrichtung ist der Motor für den Antrieb der Machine angeordnet.
Unten, auf derselben. Seite der Fahrvorrichtung ist ein Ka. sen 7c (Fig. 3) befestigt.
In diesem Kasten ist die genannte Feder St angeordnet, welche einer, seits auf dem Boden des Kastens und anderseits auf einem Kolben ruht, welcher in ein Gelenk ragt, in dem die die Vorderräder tragende Achse befestigt ist.
Die Rädersteuerung geschieht wie üblich .durcheineParallelogrammvorrichtung.
Die ganze Maschine ruht. auf. dem Boden mittelst der'Vorderräder.
Das Gewicht der Fahrvorrichtung des Motors, der Vorderachse mit den Rädern und der ändernssteue.rungs-undÜbertragungs- glieder dient dazu, die ganze Maschine, welche beinahe ausschliesslich auf den Hinter rädern R lastet im Gleichgewicht zu halten.
Die Kraftübertragung erfolgt unmittelbar vom Motor aus mittelst einer Welle W (Fig. 2), welche so gebaut ist, da ss sie eine Bewegungsübertragung bei veränderter Neigung und Eindringung der Spaten in den Boden ermöglicht.
Fig. 3 veranschaulicht die Bewegungs übertragung von der Antriebswelle W auf die verschiedenen Teile der Maschine.
Auf dieser Welle sitzt ein nicht gezeich- netes Kegelrad, das in ein Kegelrad z (Fig. 3 und 8) eingreift. Dieses Kegelrad z ist auf die hohle Vorgelegewelle a gekeilt. in welcher die an beidien Enden mit fest gekeilten Zahnrädern c versehene Welle b angeordnet ist. Die Vorgelegewelle a dreht sich leicht auf der Welle b und ist links durch eine starre Kupplung d mit einer kurzen, zum Beispiel aus Bronze bestehenden Vorgelegewelle e verbunden, die teils zylindrisch und teils achteckig ist, wie Fig. 8 zeigt. Auf letzterem Teil sitzt eine Muffe f (Fig. 3, 5, 6 und 8), die zwei seitliche Zahnkränze aufweist, verschiebbar.
Der linke Zahnkranz ist bestimmt, in seitliche Zähne des linken Zahnrades c zu greifen, während der rechte Zahnkranz zum Eingriff in seit- liche Zähne eines Rades c2'bestimmt ist, welches auf dem zylindrischen Teil der Vor- gelegewelle e angeordnet ist.
Wenn die Muffe f mit dem linken Zahnrad c in Eingriff ist, wird. die Bewegung auf die zugehörige Treibstange) M mittelst des Nockenzahnrades g (Fig. 4 und 7) über tragen, zum Zweck, die Querpla. tte T aufund abwÅarts zu bewegen. Wenn dagegen die Muffe f in das rechte Zahnrad c2 eingreift, so erteilt sie durch ein Zahnradgetriebec, c3, a, t, t2, t8 und t4 (Fig. 3, 4 und 5) der Querplatte T eine Drehbewegung, welche das Aufbrechen, Heben und Wenden der Erd scholle bewirkt.
Der Klarheit wegen sei die Arbeit der Grabmaschine in vier Stufen geteilt, näm- lich : Senken der Spaten, Aufbrechen, Heben und Wenden der Erds, cholle, Fallen des Spa tenkopfes mit dem Bestreben, die ursprüng- liche Stellung wieder einzunehmen und Heben und Rückkehr der beweglichen Querplatte und der Spaten in die ursprüngliche Stellung.
Erste Stufe. Wenn die Spatenspitzen den Boden leicht beriihren, und während jede Muffe f mit dem zugehörigen Zahnrad c in Eingriff steht, worden die Spaten in den Boden gesenkt und wieder herausgezogen.
Das Nockenzahnrad g (Fig. l, 4 bis 7) trägt einen exzentrischen Nocken oder Zapfen p mit Ring n, zum Beispiel aus Zementstahl.
Die Zapfenachse befindet sich in einer Entfernung von der Axe des Rades g, die ein wenig kleiner als die Hälfte des vollständigen Einsenkhubes der Spaten ist. Der bei der Drehung des Rades mitgedrehte Zapfen p gleitet in der Nut m2 der Stange m. Die Weite dieser Nut entspricht dem Durchmesser des Ringes n und die Langsaxe der Nut m2 setzt sich aus drei miteinander verbundenen Parallelbogen m3, m1 und m6 zusammen, so dass der Nocken p der Treibsta, nge m bei jeder Umdrehung mehr als ein StoB erteilt.
Die aus Sehmiedestahl bestehenden Spaten T werden von der Querplatte T getragen, welche in Führungen q der Kasten M (Fig. 4) gleitet und eine Strecke von zehn bis fünfzehn Zentimetern zurücklegt, so dass die Spaten während dieser Zeit in ihrer Einsenkrichtung geführt werden. Darauf werden die Spaten frei und führen eine Schwin- gung a. us, welche Bewegung das Aufbrechen des Bodens und das Eindringen bis auf die gewünschte Tiefe erleichtert, welche in vor- liegendem Beispiel auf 36 e. m angesetzt ist.
Zweite Stuf e. Diese Stuè beginnt, wenn die Spaten die grösste Tiefe erreicht haben, und zwar r genau, wenn die Muffe f sich durch eine spä. ter beschriebene Vorrichtung vom Zahnrad c loskuppelt und mit dem rech- ten Zahnrad c2 in Eingriff kommt. Fig. l bis 6 zeigen die Teile der Machine, welche wä-hrend dieser Stufe tätig sind.
Die Welle des Nockenrades g trägt eine starr aufgekeilte Stahlhü. lse o (Fig. 3, 5 und 6), welche aus einem Mittelring mit Kerbe besteht, in die eine Klinke r eintritt, und aus einem andern Ring, der einen kleineren Durchmesser aufweist und mit einem nicht gezeichneten Zahn versehen ist. Gegen- über dem Mittelring befindet sich die Klinke r, welche auf seiner Aussenfläche gleitet, bis sie im richtigen Augenblick durch die Feder t in die Kerbe des Ringes gedrückt wird, sobald Klinke und Ringkerbe sich gegenüber befinden.
Die halbkreisförmig ausgestaltete Feder t ruht mit einem Ende auf dem klei- neren Ring und ist durch einen Aehszapfen. x befestigt, während sie mit dem andern Ende auf den Winkelhebel j drückt, welcher die Klinke r trägt.
Wenn das Ende dieser in Berührung mit dem kleineren Ringe der Hülse stehenden Feder sich gegenüber dem nicht gezeichneten Hülsenzahn befindet, so übt sie einen Druck auf die Klinke aus, welche sich gegenüber der Kerbe des Mittel- ringes befindet, so dass sich die Klinke senkt, der Winkelhebel 1 j gezwungen wird, sieh um einen gewissen Winkel zu ldrehen un, d sein freies Ende den um Za-pfen u1 drehbaren Steucrhebel qt der Muffe f mitreisst und dieselbe zwingt, mit dem Zahnrad c2 in Eingriff zu kommen. Die Spaten werden dadurch ge zwungen, eine Drehung um 90 auszuführen.
Während dieser Drehung, und zwar r während sich die Spaten um 45 drehen, bleiben sie mit ihren Flächen in einer Ebene, welche zu jener, in der sie aus dem Boden zurück- gezogen werden, parallel ist, und die Erd- scholle wird bis zur Bodenfläche gehoben.
In diesem Zeitpunkt zwingen die in Fig.
9 bis 11 veranschaulichten Organe die e Spaten, welche fortfahren, sich noch um weitere 45 aufwärts zu drehen, indem sie durch die Querplatte T mitgerissen werden, sich um ihre eigenen Achsen, und zwar um einen Winkel von 90 , zu drehen, um das Wenden der Erdscholle zu erzielen.
Die angegebenen Organe besitzen einen Winkelhebel l, dessen Nabe durch einen Zapfen 2 mit der Querplatte T gelenkig verbun, den ist. Ein Ende des Winkelhebels 1 trägt eine Rolle 3, zum Beispiel aus Zement- stahl, welche lose auf einem. auf dem Winkel- hebel 1 befestigten Zapfen angeordnet ist.
Da, s andere Ende des Winkelhebels 1 ist an den Kopf der kleinen Verbindungsstange 4 angelenkt, deren anderer Kopf durch eine starre Kurbel 5 mit dem Stiel des nächstliegenden Spatens verbunden ist.
Diese Organe sind bei jedem Spaten angebracht. Am unbeweglichen Träger T befindet sich ein Anschlag. 6 (Fig. 10 und 11), an n welchen die Rolle 3 während der Drehung der Querplatte T anschlägt.
Hierbei wird der Winkelhebel 1 um 90 gedreht und werden alle durch Stangen 7 mitein-ander verbundenen tSpaten gezwungen, sich gleichzeitig zu rehen und die Erd- schollen abzuwerfen.
Zwei Federn 8 ziehen die Spaten in die ursprüngliche Stellung zurück, sobald der Druck des Anschlages 6 auf die Rallye 3 aufhört.
Dritte Stufe. Das Zahnrad a (Fig. 1, 2, 4, 5 und 6) sitzt lose auf einer Welle to, auf welcher eine Scheibe y mit Kerbe aufgekeilt ist. Das Rad a tagtan seinem Umfang neben seinen Zähnen einen eine Öffnung aufweisenden Flansch. Ferner trägt das Rad a eine angelenkte Klinke ss, welche mit einem Eude in die Kerbe der Scheibe y ein greift und mib dem andern Ende gegenüber der Offnung des Flansches des Rades a liegt.
In diese Offnung tritt beim Drehen des Rades a ein Nocken y des untern Armes der Steuergabel M für die Muffe f., Sobald die Spatenachsen zur Bodenfläche parallel sind, das heisst, wenn die Querplatte T sich um 90 gedreht hat, befindet sich das Zahnrad a mit der Öffnung seines Flansches gegenüber dem Nocken y und zwingt den einen Arm der Klinkess, gegen den Nocken y zu stossen, wodurch der andere Arm der Klinke # aus der. Scheibe y ausgerückt und das Rad a frei wird, so daB die Spaten unter der Wirkung ihres Gewichtes herunterfallen können, wobei ihr Kopf die ursprüngliche Stellung gegen über dem Erdboden wieder einzunehmen bestrebt ist.
Vierte Stufe. Während der letzteren Dre- hung der Querplatte T um m 45 ist ihr Nocken i (Fig. 6) mit der am Steuerhebel u der Muffe f beèstigten Feder v in Berührung gekommen und hat diese Feder gezwungen, die Kupplung, der Muffe f mit, dem Zahnrad c herbeizuführen. Diese Kupplung erfolgt, sobald sich die Öffnung des Flansches des Zahnrades a gegenüber dem Nocken y des Steuerhebels, u befindet, so dass dieser Hebel verstellt werden kann.
Beim Herunterfallen der Spaten, wobei ihre Spitzen mit dem Boden in Berührung kommen, hat sieh die Querplatte T um einen grÖsseren Winkel als 45 gedreht, welcher hinreichend ist, um dem Nocken i zu ge statten, die Feder v frei zu lassen, so dass der Steuerhebel M unter der Wirkung der Hülse o den Eingriff der Muffe f mit dem Zahn rad c beibehält, bis die Querplatte T in die unsprüngliche Stellung. der ersten Stufe zu rückgebracht worden ist, während, das andere e
Ende des Steuerhebels frei bleibt, um den
Arbeitszyklus zu wiederholen.
Wenn bei besonderer Bodengestaltung die
Lenkvorrichtung nicht hinreichend ist, um die Maschine derart zu führen, dass die ganze
Bodenfläche durch die Spaten vollständig bearbeitet werden kann, und es zur Erlan- gung dieses Zweckes notwendig wäre, die Ma schine mit stationärem Motor zu bewegen, so müsste man zu andern Mitteln greifen,. um diese Bewegungen a-uszufiihren. Um diesen Übelstand zu vermeiden, ist die Machine mit einem Wechselgetriebe versehen, welches durch ein Zahnrad und eine Kette die Kraft auf die Welle der Räder R übermittelt, so dass die Räder eine langsame Bewegung empfangen un, es so möglich wird, die Ar beit richtig. auszuführen.
-Die Grabmaschine ist, wie erwähnt, nur beispielsweise durch eine motorisch ange triebene Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Rader R durch einen auf einem
Rahmen montierten Motor angetrieben wer den. Statt der S : r, aftmaschine kann aber auch Tierkraft, gegebenenfalls für kleine
Ausführungen auch Menschenkraft verwen det werden.
Gleicherweise kann auch die Spatenanord- nung eine andere als die beschriebene und veranschaulichte sein. Die Zahl der Spaten kann verschieden sein und können dieselben in mehreren Gruppen angeordnet sein.
Die Form der Spaten kann ebenfalls ver schieden, das heisst, der Natur des Bodens angepasst sein.