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Vorrichtung und Verfahren zum Ausheben und Reinigen von Gräben Die
Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Ausheben und Reinigen von Gräben.
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Es ist bereits bekannt, Gräben durch eine auf einem am Rand des Grabens
entlang fahrenden Fahrzeug auslegerartig angeordnete, quer zur Grabenlängsrichtung
arbeitende Baggereinrichtung auszuheben und zu reinigen.
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Hierfür sind vor allem Baggereinrichtungen vorgeschlagen worden, die
mit Eimerketten oder Kratzereinrichtungen arbeiten, wobei die Eimerkette entweder
in Richtung des Grabens oder quer zur Grabenrichtung angeordnet ist.
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So ist beispielsweise eine Baggeranordnung bekannt, bei der die Räumwerkzeuge
an einer durch ein Parallelogrammgestänge abgestützten Kette angeordnet sind, deren
unteres Trum eine dem Grabenprofil entsprechende Kontur aufweist.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung, mit der vor allem in leichteren
Böden Gräben von erheblicher Tiefe gereinigt oder ausgehoben werden können, bewegen
sich die Räumwerkzeuge an der fahrzeugseitigen Grabenseite aufwärts, wobei der Aushub
unmittelbar am Grabenrand abgelegt wird. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß
einerseits das Verteilen des Aushubs über das dem Graben benachbarte Land erschwert
wird und daß andererseits, falls der Aushub abtransportiert werden soll, eine direkte
Förderung des Aushubs in ein Fahrzeug schwer möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil bei einer Baggervorrichtung der
vorerwähnten Art dadurch vermieden, daß die Seitenwände und die Sohle des Grabens
durch die an der dem Fahrzeug benachbarten Grabenseitenwand abwärts, dann quer zur
Grabensohle und darauf an der anderen Grabenwand aufwärts bewegten Räumwerkzeuge
bearbeitet werden und der Aushub anschließend in ansteigender Richtung über den
Graben zurückgeführt und an der fahrzeugseitigen Grabenseite abgeworfen wird.
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Bei dem nach diesem Verfahren arbeitenden Konterbagger ist ein Kettenantrieb
vorgesehen, der das untere Trum der Kette, das von mehr als zwei Turaswellen geführt
wird; in Richtung vom Fahrzeug weg und ihr oberes Trum in Richtung auf das Fahrzeug
zu bewegt. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so getroffen, daß der sich abwärts
bewegende Teil des unteren Trums aus einem unteren, der Grabenkontur entsprechenden
steilen Teil und einem oberen, weniger steilen, oberhalb des Grabenrandes verlaufenden
Teil besteht. Diese Bauweise ermöglicht es, daß der quer über den Graben zurückgeführte
Aushub von den Räumwerkzeugen an einer erheblich vom Grabenrand entfernt liegenden
Stelle herabfallen kann. Den Bagger verteuernde und komplizierte Vorrichtungen zum
Ausklinken der Räumwerkzeuge oder Eimer, die bei an der Fahrzeugseite aufwärts fördernden
Baggern beim Abwerfen des Aushubs in einer größeren Entfernung von der Aushubstelle
notwendig sein würden, kommen in Fortfall. Das Fortfallen ausklinkbarer Räumwerkzeuge
ermöglicht auch eine einfachere und leichtere Bauart des Baggerantriebes und der
Kettenführung, da eine an der Ausklinkstelle erforderliche Abwärtskrümmung des fahrzeugseitigen
Kettenschenkels ebenfalls entfällt, die das Anbringen zusätzlicher Kettenräder erforderlich
machen und die Kettenumlaufgeschwindigkeit herabsetzen würde.
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Es empfiehlt sich, mit dem die Turaswellen abstützenden Rahmen ein
plattenförmiges, in seinen Umfangsabmessungen angenähert dem Grabenprofil entsprechendes
und in Arbeitsstellung im Graben befindliches Versteifungsglied zu verbinden. Hierdurch
wird der Vorteil erzielt, daß beim Reinigen der Gräben der aufgewirbelte Schlamm
nicht frei nach hinten abfließen kann. Es kann also praktisch der gesamte Schlamm
von den Eimern erfaßt werden.
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In dem Raum zwischen den sich an den Grabenwänden aufwärts und abwärts
bewegenden Räumwerkzeugen kann eine Schneideinrichtung angeordnet sein, die beim
Benutzen des Fahrzeuges zum Ausheben eines Grabens im Bereich der vorderen Stirnkante
der Ausräumwerkzeuge den Boden zerkleinert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden Teil der Beschreibung
an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
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In den Zeichnungen sind der besseren Übersichtlichkeit halber alle
jedem Fachmann geläufigen konstruktiven Einzelheiten weggelassen. Von den Zeichnungen
zeigt Fig. 1 eine aus Richtung der Pfeile 1-I der Fig. 2 gesehene, schematische
Ansicht der in Arbeitsstellung befindlichen Vorrichtung, in der das hintere Rahmenglied
abgenommen
ist, -damit die Anordnung der Schneideinrichtung sichtbar wird, Fig.2 eine von der
Grabenseite gesehene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht
der Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 4 eine in Pfeilrichtung gesehene Schnittansicht
gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1.
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In den Figuren ist das Fahrzeug, das vorzugsweise ein Raupenfahrzeug
ist; aber auch ein Schienenfahrzeug sein kann, mit 1 bezeichnet. Die Baggereinrichtung
ist am hinteren Ende des Fahrzeuges mittels eines Parallelogrammgestänges 2 befestigt,
welches an einem zwischen den Raupen befindlichen Stützrahmen 3 angeordnet ist.
Zur seitlichen Abstützung des Gestänges sind zwei schwenkbare Seitenstreben 4 vorgesehen.
Das Parallelogrammgestänge ist in üblicher Weise in senkrechter Richtung verstellbar.
Es ist ersichtlich, daß durch ein Anheben des Gestänges die Baggereinrichtung, die
sich in der gezeigten Stellung angenähert in ihrer tiefstmöglichen Lage befindet,
in eine Stellung gebracht werden kann, in der sie einen Graben von entsprechend
geringerer Tiefe ausheben wird, dessen Sohle und Böschungswinkel aber gleich der
Sohle und dem Böschungswinkel des tieferen Grabens sind. Falls erforderlich, kann
natürlich auch das Gestänge und der Stützrahmen so gestaltet werden, daß die angehobene
Baggereinrichtung auch in einer waagerechten Ebene schwenkbar ist, so daß die Vorrichtung
sich ohne Behinderung des Verkehrs auch auf einer Landstraße bewegen kann.
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Die Baggereinrichtung besteht aus einer endlosen Kette mit in Abstand
auf dieser angeordneten Räumwerkzeugen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist
eine Eimerkette verwendet, deren Eimer 5 eine sowohl für das Ausheben als auch für
das Reinigen der Gräben geeignete Form haben. Die Form der Eimer- wird auch durch
die Art des auszuhebenden Bodens beeinflußt. Zur Verringerung des Gewichtes der
Baggereinrichtung werden die Eimer vorzugsweise aus Leichtmetall oder verhältnismäßig
dünnem Blech hergestellt und nur an ihrer in Grabrichtung vorderen Stirnwand durch
Stahlauflagen versteift. Die Eimer können an ihren grabenden Stirnseiten mit Schneidvorrichtungen
versehen sein, die in den von der Eimerkette umschriebenen Raum hineinragen, um
den gewachsenen Boden in dem nicht von den Stirnseiten der - Eimer erfaßten Teil
des auszuhebenden Grabenquerschnittes aufzulockern bzw. abzuhobeln.
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Die Kontur der Rahmenkonstruktion unterscheidet sich erheblich von
der bei Eimerkettenbaggern üblichen Form. Der Rahmen weist mindestens drei Turaswellen
auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf jeder Turaswelle zwei Kettenräder
angeordnet. Die oberen Kettenräder 6, die vorzugsweise als Antriebsräder dienen,
sind in einer solchen Höhe angeordnet, daß der ausgehobene Boden entweder unmittelbar
-hinter oder neben dem Fahrzeug wallartig abgelegt werden oder zum Abtransport in
hierfür vorgesehene Fahrzeuge fallen kann. Die unteren Kettenräder 7 sind in der
Mittelebene :des Grabens nahe dessen Sohle angeordnet. Außerdem sind zwischen den
unteren und den oberen Kettenrädern weitere Kettenräder 8 vorgesehen, welche in
der Nähe der dem Fahrzeug gegenüberliegenden Grabenkante angeordnet sind.
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Bei dieser Anordnung der Turaswellen hat der Rahmen eine solche Form,
daß die Eimerkette auf einer Bahn läuft, die Ähnlichkeit mit einem auf die Spitze
gestellten Dreieck hat, dessen unterer Teil der Kontur des Grabens entspricht. Selbstverständlich
kann die untere Turaswelle auch durch zwei mit Abstand nebeneinanderliegende Wellen
ersetzt werden, wenn ein Graben mit breiterer Sohle ausgehoben werden soll.
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Als Rahmen ist hier eine Konstruktion verwendet, die aus zwei nebeneinanderliegenden
U-Schienen besteht, deren Abstand etwas kleiner als die Längserstreckung der Eimer
5 ist. Die Eimer haben an ihren stirnseitigen Enden mit Rollen versehene Ansätze
10, die in den U-Schienen geführt werden. Die Eimer sind also auf ihrer ganzen Bewegungsbahn
durch die Rahmenschienen geführt. Der fahrzeugseitige Schenkel des Rahmens ist nach
dem Innern des Dreiecks abgebogen, damit die obere Turaswelle tiefer und zugleich
weiter über dem Fahrzeug liegen -kann, als dies bei einem geraden Verlauf des Schenkels
möglich wäre. Dieser Schenkel kann natürlich - namentlich bei Gräben mit. flachen
Böschungswinkeln - auch gerade sein: Die U-Schienen sind durch Querstäbe 11 miteinander
verbunden. Die Rahmenkonstruktion ist durch hier nicht gezeigte Streben versteift
und mit dem Gestänge 4 oder mit an diesem sitzenden Teilen verbunden. Die im unteren,
dem Grabenprofil angepaßten Teil des Rahmens liegenden Querstäbe 11 sind an einer
Versteifungsplatte 12 befestigt, die in Form und Größe etwa dem Querschnitt des
Grabens entspricht und die auch zur Lagerung des Antriebes der noch zu beschreibenden
Schneidvorrichtung dient.
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Der Antrieb der Baggereinrichtung .erfolgt vorzugsweise über einen
Kettenantrieb, entweder vom Motor des Fahrzeuges aus oder von einer besonderen,
vorzugsweise auf dem Fahrzeug angeordneten Kraftquelle. Bei der gezeigten Einrichtung
erfolgt der Antrieb über eine durch eine Kette 13 angetriebene Welle 14, die sich
von dem Ende des unteren Gestängearmes durch ein die Rahmenkonstruktion abstützendes
Rohr 15 bis zur anderen Seite der Versteifungsplatte 12 erstreckt. Auf der Rückseite
der Versteifungsplatte ist auf der Welle 14 ein weiteres Kettenrad 16 befestigt,
von dem aus über eine weitere Kette 17 und ein Kettenrad 18 die obere Turaswelle
19 angetrieben wird, auf dem die Kettenräder 6 zum Antrieb der Baggerketten 20 und
der an ihnen befestigten Eimer 5 sitzen.
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Die Schneidvorrichtung besteht aus gatterartig angeordneten Messern
21, die an der Stirnseite des Rahmens geführt werden und denen durch einen Exzenterantrieb
eine auf- und abwärts gerichtete Bewegung erteilt wird, um den bei Vorwärtsbewegung
der Vorrichtung zwischen den sich abwärts und den sich aufwärts bewegenden Eimern
des unteren Teils der Baggereinrichtung stehenbleibenden, gewachsenen Boden abzuhobeln.
Der Exzenterantrieb besteht aus einem Exzenter 22, das über eine Verbindungsstange
23 einen an der Rahmenkonstruktion schwenkbar gelagerten Kipphebel 24 betätigt,
der schwenkbar am Messerträger 25 befestigt ist.
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Die im vorstehenden beschriebene vorzugsweise Ausführung der Vorrichtung
ist so leicht gebaut, daß sie durch die beiden übereinanderliegenden, am hinteren
Ende des Fahrzeuges angeordneten Gestängestangen 2 hinreichend abgestützt werden
kann. Bei schwereren Ausführungen können auch weitere, an der hinteren Seite der
Baggereinrichtung angreifende Gestängestangen angeordnet oder die Vorrichtung auf
andere Art abgestützt werden. Obwohl die Anordnung der Baggereinrichtung am hinteren
Ende des Fahrzeuges besonders vorteilhaft ist, kann die Baggereinrichtung natürlich
auch seitlich des Fahrzeuges befestigt sein.
Ebenfalls kann die
Anordnung, namentlich bei Baggereinrichtungen ohne Eimerführung, so getroffen sein,
daß die Turaswellen zur Änderung des Böschungswinkels verschiebbar gelagert sind.
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Auch die Schneidvorrichtung kann vielfach abgewandelt werden, wobei
an Stelle von hin- und hergehenden Schneideinrichtungen vor allem auch rotierende
Einrichtungen verwendet werden können.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn der Bagger sich
in der in Fig.1 gezeigten Arbeitsstellung befindet und beispielsweise von einem
Quergraben ausgehend in Tätigkeit tritt, so werden sich, während sich das Fahrzeug
langsam in Richtung des auszuhebenden Grabens bewegt, die vorderen Stirnkanten der
sich in Pfeilrichtung bewegenden Eimer in das Erdreich graben. Gleichzeitig wird
das Erdreich, das durch eine der beschriebenen Schneidvorrichtungen auf der Stirnseite
des zwischen den sich abwärts und den sich aufwärts bewegenden Eimern befindlichen
gewachsenen Bodens abgetrennt wird, durch den zwischen den Eimern liegenden Zwischenraum
nach unten fallen und von diesen erfaßt und nach oben mitgenommen werden. Das ausgehobene
Erdreich wird aus den am oberen Ende der Kette kippenden Eimern in einem parallel
zum Graben verlaufenden Wall 26 (Fig. 2) abgeworfen.