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Die Erfindung betrifft einen Verlegepflug zum Verlegen eines elastischen, strangförmigen Materials, insbesondere Kabels oder Rohrs, in das Erdreich.
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Derartige Verlegepflüge werden z. B. von einem in Fortbewegungsrichtung bewegbaren Fahrgestell getragen und weisen ein in das Erdreich eingreifendes Schwert zum Ausbilden eines Verlegeschlitzes für das strangförmige Material, eine vom Schwert geschleppte Verdrängervorrichtung zum seitlichen Verdrängen des den Verlegeschlitz definierenden Erdreichs, und eine von der Verdrängervorrichtung geschleppte Materialeinführung zum Einführen und Ablegen des strangförmigen Materials in den Verlegeschlitz auf. Die Materialeinführung ist dabei um eine in etwa horizontale Achse verschwenkbar. Vorteilhafterweise ist die Materialeinführung auch, in Fortbewegugsrichtungs betrachtet, seitlich, d. h. um eine in etwa vertikale Achse, verschwenkbar.
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Verlegepflüge der genannten Art sind z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 42 10 858 A1 bekannt und können nicht nur zur schnellen, kostengünstigen und zuverlässigen Verlegung von Kabeln und Rohren in einer bestimmten Tiefe sondern gegebenenfalls auch zur Verlegung eines anderen flexiblen, strangförmigen Materials verwendet werden.
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Die Verlegung eines Kabels, z. B. Elektrokabel, Gasleitungen usw., erfordert eine präzise Vorgehensweise. Insbesondere muß die vorgeschriebene Verlegetiefe eingehalten werden. Ferner muß die Sohle des vom Schwert erzeugten Verlegeschlitzes glatt und frei von hervorstehenden Steinen sein. Hierzu kann an der Unterseite der Materialeinführung eine Streichfläche vorgesehen sein, die über die Sohle des durch das Schwert erzeugten Verlegeschlitzes streicht und diese dadurch glättet. Um Beschädigungen des Kabels oder Rohrs auszuschließen, ist es ferner erforderlich, daß das aus der Materialeinführung austretende Kabel unmittelbar auf der Sohle des Verlegeschlitzes abgelegt wird; dabei darf ein zulässiger Biegeradius des Kabels nicht unterschritten werden.
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Abhängig von der Bodenbeschaffenheit ändern sich jedoch die während der Verlegearbeit auf den Verlegepflug einwirkenden Kräfte. Ausgehend von einer Situation bei der während der Fortbewegung des Verlegepflugs der Tiefgang kontant bleibt, wird bei einer Änderung der auf den Verlegepflug einwirkenden Kräfte, z. B. beim Übergang von einem lehmigen in ein kiesiges Erdreich, die Neigung entstehen, daß das Schwert entweder ansteigt oder tiefer in den Boden gezogen wird. Es ist deshalb erforderlich, den Tiefgang des Schwerts zu überwachen und bei Bedarf einer unerwünschten Änderung entgegenzusteuern.
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Hierzu wird in der
DE 42 10 85 8 A1 eine den Schwertfuß umgreifende Steuerflosse vorgeschlagen, die wie die Materialeinführung um eine in etwa horizontale Achse verschwenkbar ist und über die sich eine den Bodenkräften entgegenwirkende Kompensationskraft erzeugen läßt. Durch eine auf die Bodenbeschaffenheit abgestimmte Verschwenkung der Steuerflösse gegenüber dem Schwert läßt sich der Verlegepflug bestehend aus dem Schwert und der geschleppten Materialeinführung somit in einer bestimmten Tiefe halten. Die Schwenklage der Steuerflosse bestimmt dabei die Tiefe der Sohle des Verlegeschlitzes. Wenn die Steuerflosse gegenüber dem Schwertfuß so verschwenkt ist, daß ihre Spitze nach unten geneigt ist, liegt die Sohle des erzeugten Verlegeschlitzes tiefer als die Unterfläche des Schwertfußes.
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Eine Beschädigung des in den Verlegeschlitz abzulegenden strangförmigen Materials durch eine zu starke Biegung beim Austritt aus der Materialeinführung läßt sich dadurch vermeiden, daß das strangförmige Material unmittelbar nach dem Austritt aus der Materialeinführung auf der Sohle des Verlegeschlitzes abgelegt wird. Wie vorstehend bereits erwähnt, definiert die Spitze der am Schwertfuß sitzenden Steuerflosse die Tiefe der Sohle des Verlegeschlitzes. Das Verlegeteil bestehend aus dem Schwert und der Materialeinführung kann jedoch eine Länge von einigen Metern erreichen. Beim Überfahren einer schon geringen Bodenwelle würde daher bei horizontal starrer Anlenkung der Materialeinführung an das Schwert das strangförmige Material in einem Abstand über der Sohle des Verlegeschlitzes aus dem nachlaufenden Ende der Materialeinführung austreten. Einfallender Sand, Kies usw. würden in diesem Fall das strangförmige Material unterfüllen, so daß dieses nicht mehr auf der Sohle des Verlegeschlitzes zum liegen käme. Andererseits würde beim Durchfahren einer Bodenmulde das nachlaufende Ende der Materialeinführung, an dem das strangförmige Material austritt, vom hohen Gewicht des Verlegepflugs und den auftretenden Bodenkräften in die Sohle des Verlegeschlitzes gepreßt mit der Folge, daß der zulässige Biegeradius des strangförmigen Materials unterschritten würde.
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Um eine unmittelbare Ablage des strangförmigen Materials auf der Ablegesohle des Verlegeschlitzes zu erreichen, ist bei dem aus der
DE 42 10 858 A1 bekannten Verlegepflug die Einführvorrichtung daher über mehrere fächerartig verschwenkbar mieinander verbundene Einzelteile am Schwert angelenkt. Durch eine reibungsbedingt erzwungene Verschwenkung der vom Schwert geschleppten Materialeinführung paßt sich der Verlegepflug automatisch an jede Bodenoberflächenkrümmung an, so daß das aus der Materialeinführung austretetende Material im wesentlichen unmittelbar auf Höhe der Sohle des Verlegeschlitzes abgelegt wird.
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Als nachteilig hat sich bei diesem Verlegepflug herausgestellt, daß er aus einer Vielzahl von relativ zueinander beweglichen Einzelteilen aufgebaut ist. Abgesehen von dem in konstruktionstechnischer Hinsicht hohen Aufwand, hat dieser bekannte Verlegepflug den Nachteil, daß insbesondere in einem Zustand, in dem die Vielzahl von bewegbaren Teilen auseinander verschwenkt sind, Erdreich aus der Umgebung des Verlegeschlitzes, insbesondere Sand oder Kies, zwischen das Schwert und die Materialeinführung fällt und sich an geeigneten Stellen festsetzt, wodurch die Bewegbarkeit der einzelnen Teile eingeschränkt bzw. verhindert wird. Ist die Bewegbarkeit der einzelnen Teilstücke aber nicht mehr gewährleistet, kann sich der Verlegepflug nicht mehr den vorherrschenden Bodenverhältnissen, wie z. B. Krümmungen der Bodenoberfläche, anpassen, wodurch sich die vorstehend geschilderten Probleme ergeben. Des Weiteren besteht bei einer daraus resultierenden mehr oder weniger ”starren” Verbindung zwischen Schwert und Materialeinführung die Gefahr, daß durch den Widerstand, den die Materialeinführung in einer bestimmten Schwenklage zum Verlegepflug gegen eine Fortbewegung entgegensetzt, der Verlegepflug sich nicht so ohne weiteres in der gewünschten Tiefläge halten läßt. Zusammenfassend läßt sich somit festhalten, daß nicht nur die Bewegbarkeit der einzelnen Teile des Verlegepflugs sondern auch die Tiefensteuerung und damit die Fuktionsfähigkeit des Verlegepflugs insgesamt nicht immer gewährleistet werden kann.
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Ein weiterer Verlegepflug ist aus der
US 3 170 301 A bekannt. Der darin beschriebene Verlegepflug weist ein in das Erdreich eingreifendes Schwert zum Ausbilden eines Verlegeschlitzes sowie eine Materialeinführung zum Einführen und Ablegen eines strahlenförmigen Material in den Verlegeschlitz auf. Dabei ist die Materialeinführung um eine Achse verschwenkbar, die auf einer den Verlegeschlitz definierenden Ebene senkrecht steht.
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Die Erfindung hat daher die Aufgabe einen in der Konstruktionsweise vereinfachten Verlegepflug der eingangs erläuterten Bauart zu schaffen, der eine zuverlässige Tiefensteuerung gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Verlegepflug gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Lösung besteht im Besonderen darin, daß die Materialeinführung unmittelbar an die vom Schwert unmittelbar geschleppte Verdrängervorrichtung angelenkt ist und die Verdrängervorrichtung die Materialeinführung in jeder Schwenklage schürzenartig umgreift. Erfindungsgemäß weist die Verdrängervorrichtung einen sich in Fortbewegungsrichtung verjüngenden, vorauslaufenden Bugabschnitt mit nachlaufenden, sich entgegen der Fortbewegungsrichtung öffnenden Seitenabschnitten auf, die die Materialeinführung schürzenartig umgreifen, wobei die Öffnungsweite des durch die Seitenabschnitte der Verdrängervorrichtung definierten Zwischenraums der Breite des dazwischen liegenden Bugabschnitts der Materialeinführung angepaßt ist. Dadurch wird ausgeschlossen, daß z. B. bei Überfahren einer Bodenwelle, d. h. in einem Zustand, in dem die Materialeinführung gegenüber dem Schwert und der daran angelenkten Verdrängervorrichtung maximal verschwenkt ist, Erdreich in den zwischen Schwert bzw. Verdrängervorrichtung und Materialeinführung entstandenen Zwischenraum gerät. Zum Anderen wird durch die Reduzierung der Zahl der relativ zueinander bewegbaren Teile des Verlegepflugs auf das Schwert, die Verdrängervorrichtung und die Materialeinführung die Konstruktion des Verlegepflugs insgesamt vereinfacht, wodurch der Verlegepflug eine höhere Stabilität erhält und eine zuverlässige Tiefensteuerung gewährleistet. Insgesamt erhält der der erfindungsgemäße Verlegepflug aufgrund der Verschwenkbarkeit der Materialeinführung relativ zum Schwert eine gewisse Flexibilität hinsichtlich einer Anpassung an sich verändernde Bodenoberflächenverhältnisse.
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Dabei ergibt sich der besondere zusätzliche Vorteil, daß die Bedienperson beim Einsatz des Verlegepflugs automatisch immer die richtige Bodenverdrängungseinrichtung zu der betreffenden Materialeinführung benutzt. In der Vergangenheit auftretende Probleme, die dadurch entstanden sind, daß fehlerhafterweise unpassende Verdrängerleisten bzw. überhaupt keine Verdrängerleisten benutzt wurden, was zu erheblichen Schwierigkeiten beim Verlegen bis hin zur Beschädigung der Materialeinführung führen konnte, sind dadurch wirkungsvoll und automatisch ausgeschlossen. Erfindungsgemäß ist sichergestellt, daß die Materialeinführung in welcher Form auch immer sie eingesetzt wird, ständig von der größenmäßig angepaßten Verdrängervorrichtung umgeben ist, so daß auf die Materialeinführung keine unkontrollierten Bodenkräfte einwirken können. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn – wie in jüngster Zeit die Tendenz zeigt – immer größere Rohre bzw. immer mehr Rohre gleichzeitig in einem Arbeitsgang in den Boden eingebracht werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Hinsichtlich Erhöhung der Flexibilität ist die Verdrängervorrichtung vorteilhafterweise an einer in Fortbewegungsrichtung nachlaufenden Kante des Schwerts in Fortbewegungsrichtung betrachtet, seitlich verschwenkbar am Schwert angelenkt.
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Bei einer Anlenkung der Materialeinführung über eine in Fortbewegungsrichtung vorauslaufende Nase am nachlaufenden Ende des Bugabschnitts der Verdrängervorrichtung sind keine zusätzlichen, freiliegenden Gelenke erforderlich.
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Um eine möglichst glatte Verlegesohle des Verlegeschlitzes zu erhalten, ist die Unterseite der Materialeinführung vorteilhafterweise als eine Streichfläche zur Glättung der Sohle des vom Schwert ausgebildeten Verlegeschlitzes ausgebildet ist. Dadurch lassen sich Beschädigungen des verlegten Materials aufgrund andernfalls hervorstehender spitzer Steine vermeiden. Hierzu wird der Anlenkpunkt der Materialeinführung am Bugabschnitt der Verdrängervorrichtung möglichst so gewählt, daß die Materialeinführung im wesentlichen über die ganze Länge ihrer Unterseite entlang der Sohle des ausgebildeten Verlegeschlitzes schleift.
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Zur Steuerung des Tiefgangs des Verlegepflugs bzw. der Einhaltung einer bestimmten Verlegetiefe kann das Schwert an seinem Schwertfuß einen die Sohle des Verlegeschlitzes erzeugenden Schwertschuh auswechselbar tragen. Eine möglichst einfache Ausführungsform besteht darin, daß der Schwertschuh an einer in Fortbewegungsrichtung vorauslaufenden, kalottenförmigen Nase des Schwertfußes um eine im wesentlichen senkrecht auf der Verlegeschlitzebene stehende Achse verschwenkbar eingehängt und über der Nase nachlaufende, den Schwertfuß seitlich umgreifende Schenkel an einen Stellantrieb angelenkt ist. Der Stellantrieb kann einen am Schwertkopf angelenkten doppeltwirkenden Hydrozylinder aufweisen, dessen Kolbenstange längs der Rückseite des Schwerts verläuft und an die beiden Schenkel des Schwertschuhs gekoppelt ist. Um Beschädigungen und Funktionsstörungen zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn der Hydrozylinder in einer Hohlprofilführung aufgenommen ist, die an der in Fortbewegungsrichtung nachlaufenden Kante des Schwerts befestigt ist. In diesem Fall ist die Verdrängervorrichtung an einer am Schwert befestigten, die Hohlprofilführung abstützenden Halterung angelenkt.
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Das Verlegeteil des erfindungsgemäßen Verlegepflugs kann ferner ein das Schwert tragendes, in Fortbewegungsrichtung bewegbares Fahrgestell aufweisen, das z. B. von einem getrennten Zugfahrzeug gezogen wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verlegepflugs näher erläutert.
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Die 1a und 1b zeigen eine Seitenansicht bzw. Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Verlegepflug.
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Die 2a, 2b und 2c zeigen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht eines Schwerts.
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Die 3a, 3b und 3c zeigen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer am Schwert befestigten Hohlprofilführung.
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Die 4a, 4b und 4c zeigen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht eines am Fuß des Schwerts sitzenden Schwertschuhs.
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Die 5a, 5b und 5c zeigen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer vom Schwert geschleppten Verdrängervorrichtung.
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Die 6a, 6b und 6c zeigen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer an der Verdrängervorrichtung angelenkten Materialeinführung.
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Die 7 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verlegepflugs, in der die Materialeinführung zum Schwert hin verschwenkt ist.
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Die 8 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verlegepflugs, in der die Materialeinführung vom Schwert weg verschwenkt ist.
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1a zeigt die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verlegepflugs 10 in einer im Erdreich E versenkten Arbeitsstellung. In einer nicht dargestellten Transportstellung ist der Verlegepflug aus dem Erdreich E gehoben. In der Zeichnung nicht dargestellt ist ferner ein Fahrzeug bzw. ein von einem Zugfahrzeug gezogenes Fahrgestell, das den Verlegepflug 10 trägt und in die durch den Pfeil F angegebene Richtung vorwärts bewegt. Während der Fortbewegung erzeugt der in seiner Arbeits-Stellung befindliche Verlegepflug 10 einen Verlegeschlitz, auf dessen Sohle S wenigstens ein flexibles, strangförmiges Material M, beispielsweise ein Kabel oder ein Rohr, abgelegt wird. Das abzulegende Material kann z. B. von nicht dargestellten Trommeln abgewickelt werden, die am Zugfahrzeug oder Fahrgestell angeordnet sind.
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In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verlegepflug 10 ein vom Fahrzeug oder Fahrgestell getragenes Schwert 20, eine am Schwert 20 um eine in etwa vertikale Achse schwenkbar angelenkte Verdrängervorrichtung 30 sowie eine an der Verdrängervorrichtung 30 um eine in etwa horizontale Achse schwenkbar angelenkte Materialeinführung 40. Diese Bauteile werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
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Die Richtungsangaben ”vertikal” und ”horizontal” beziehen sich auf einen Zustand, in dem sich der Verlegepflug in seiner Arbeitsstellung befindet. Grundsätzlich ist die Verdrängervorrichtung um eine Achse verschwenkbar, die wie in 1a zu erkennen eine in Fortbewegungsrichtung betrachtet seitliche Verschwenkung der Verdrängervorrichtung um eine nachlaufende Kante des Schwerts 21, d. h. um eine in etwa vertikale Achse, zuläßt. Demgegenüber ist die Materialeinführung 40 grundsätzlich um eine Achse verschwenkbar, die senkrecht zu einer Ebene orientiert ist, die den durch das Schwert erzeugten Verlegeschlitz definiert. Die Materialeinführung 40 ist damit um eine in etwa horizontale Achse verschwenkbar an der Verdrängervorrichtung angelenkt.
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Wie aus 1a ersichtlich ist besteht das Schwert 20 in dieser Ausführungsform aus einem Schwertkörper 21, einer an einer nachlaufenden Kante 210 des Schwertkörpers 21 befestigten Hohlprofilführung 22, einem am Kopfabschnitt 211 des Schwertkörpers 21 angeordneten Träger 24 und einem am Schwertfuß 212 verschwenkbar angelenkten Schwertschuh 26, der über einen in der Hohlprofilführung 22 aufgenommenen Stellantrieb 27 betätigbar ist.
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Die 2a bis 2c zeigen den Schwertkörper 21, der in dieser Ausführungsform massiv ausgebildet und von länglicher Gestalt ist. Der Schwertkörper 21 weist an seiner in Fortbewegungsrichtung F vorauslaufenden Kante 213 eine Schneide 214 auf, die bei einer Fortbewegung des in der Arbeitsstellung befindlichen Verlegepflugs 10 entsprechend der Ausrichtung des Schwertkörpers 21 einen in etwa vertikal orientierten Verlegeschlitz im Erdreich E ausbildet, auf dessen Sohle S das strangförmige Material M abgelegt wird. Wie aus der 1a ersichtlich ist der Schwertkörper 20 in seiner Arbeitsstellung gegenüber der durch den Pfeil V angegebenen Vertikalrichtung entgegen der Fortbewegungsrichtung F leicht nach hinten geneigt. Der Schwertfuß 212 weist eine vorauslaufende, kalottenförmig ausgebildete Nase 215 auf, über die der Schwertschuh 26 um eine in etwa horizontale Achse gegenüber dem Schwertfuß 212 verschwenkbar angelenkt ist. Die in 1a zu erkennende Halterung 24 ist am Schwertkopf 211 über geeignete Befestigungsmittel, z. B. Schrauben, einstückig befestigt. Am nachlaufenden Ende des Schwertfußes 212 ist, wie in 2a zu sehen, eine sich nach hinten erstreckende Lasche 216 zur Befestigung einer die Hohlprofilführung 22 abstützenden Halterung 222 vorgesehen.
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In den 3a bis 3c ist die an der nachlaufenden Kante 210 des Schwertkörpers 21 befestigte Hohlprofilführung 22 dargestellt. Die Hohlprofilführung 22 weist wie der Schwertkörper 21 eine längliche Gestalt auf und kann z. B. als ein Schweißkörper ausgeführt sein. Der in Vertikalrichtung untere Endabschnitt 221 der Hohlprofilführung stützt sich an der die Lasche 216 umgreifenden Halterung 222 ab. Die Halterung 222 ist mit dem unteren Endabschnitt 221 der Hohlprofilführung 22, z. B. durch Schweißen, fest verbunden und hat zwei vorauslaufende, seitlich die Lasche 216 umgreifende Schenkel 222a und 222b, die über einen Bolzen 220 an der Lasche 216 befestigt sind. Der nachlaufende Endabschnitt 222c der Halterung 222 erstreckt sich über die Hohlprofilführung 22 hinaus und dient zur Lagerung eines an der Verdrängervorrichtung 30 vorgesehenen unteren Zapfens 300. Der obere Endabschnitt 223 der Hohlprofilführung 22 ist wie in 1a zu er kennen mittels eines Bolzens 224 an dem am Kopfabschnitt 211 des Schwertkörpers 21 angeordneten Träger 24 befestigt. An einem in etwa mittleren Abschnitt der Hohlprofilführung 22 ist ferner eine sich nach hinten erstreckende Halterung 226, z. B. durch einen Bolzen 227, befestigt, die zur Lagerung eines an der Verdrängervorrichtung 30 vorgesehenen oberen Zapfens 301 dient.
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Der Schwertkörper 21, die Hohlprofilführung 22 und der Träger 24 sind damit zusammen mit der Lasche 216 und der Halterung 222 zu einer steifen Einheit zusammengesetzt, die den im Betrieb des Verlegepflugs auftretenden Kräften standhält.
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Mit dieser Konstruktion, bei der sich die Hohlprofilführung sich vom oberen bis zum unteren Ende des Schwertes erstreckt, wird die Möglichkeit eröffnet, dieser Hohlprofilführung zusätzlich die Funktion zu übertragen, das Schwert zusätzlich zu führen. Diese Funktion ist insbesondere dann wichtig, wenn das Schwert weit nach oben verfahren ist, so daß die vorlaufende Schwertführung die Schwerthalterung verläßt. In diesem Moment kann der untere Abschnitt der Hohlprofilführung neben der durchgehenden nachlaufenden Schwertführung zur Stabilisierung des Schwertes genutzt werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die mit dem Bezugszeichen 22A bezeichnete Stirnseite der Hohlprofilführung mit einem an der Rückseite einer nicht näher dargestellten Schwertführung angebrachten Führungsteil zusammenwirkt, d. h. dort entlanggleitet.
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Die am Schwertfuß 215 angebrachte Lasche 216 und die an der Lasche 216 befestigte Halterung 222 wie auch deren Befestigung am Schwertkörper 21 sind hinsichtlich ihrer Festigkeit so dimensioniert bzw. konstruiert, daß sie die Übertragung der im Betrieb des Verlegepflugs auftretenden hohen Zugkräfte in Höhe von z. B. über 70 t über die Verdrängervorrichtung 30 auf die nachlaufende Materialeinführung 40 zulassen.
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Die 4a bis 4c zeigen den Schwertschuh 26. Wie es aus z. B. 1b ersichtlich ist, ist der Schwertschuh 26 im Vergleich zum Schwertkörper 21 horizontal verbreitert. Diese Verbreiterung hat den Vorteil, daß der Verlegeschlitz im Bereich der Sohle S, d. h. in dem Bereich, in dem das strangförmige Material abgelegt wird, gegenüber einem höherliegenden Bereich des Verlegeschlitzes stufenartig verbreitert ist. Der Wechsel von einem Schwert, das einen Verlegeschlitz erzeugt, der von der Bodenoberfläche bis zur Sohle S in etwa gleichmäßig breit ist, zu einem Stufenverlegeschlitz mit einem verbreiterten Sohlenbereich basiert auf den folgenden Überlegungen: Das Schwert 20 preßt bei einer Fortbewegung in die Richtung F das Erdreich E mit hohen Kräften auseinander. Nach dem Ablegen des strangförmigen Kabel- und/oder Rohrmaterials entspannt sich das Erdreich wieder; der Verlegeschlitz verengt sich bis etwa zur Hälfte wieder, wobei das Erdreich eine Art ”Brücke” über dem verlegten Material bildet. Bei über die gesamte Tiefe gleichbleibender Breite des Verlegeschlitzes besteht die Gefahr, daß z. B. Steine aus dem sich entspannenden Erdreich, das den Verlegeschlitz begrenzt, in den Bereich der Sohle S herabfallen und auf das abgelegte strangförmige Material eindrücken. Aus diesem Grund hat der erfindungsgemäße Verlegepflug einen gegenüber dem Schwertkörper 21 verbreiterten Schwertschuh 26, der einen Stufenverlegeschlitz zieht, der dem abgelegten strangförmigen Material genügend Freiraum gibt. Auch nach der Verlegung und Entspannung des Erdreichs liegt das verlegte Material damit frei und locker auf der Sohle S des Verlegeschlitzes, so daß selbst herabfallende Steine keine Beschädigung verursachen können. Der freibleibende Sohlenbereich des Verlegeschlitzes wird nach und nach durch Eindringen von durchsickerndem Wasser mit Feinteilen eingeschlemmt, so daß das verlegte Material von eingeschlemmten Feinteilchen umhüllt auf der Sohle S des Verlegeschlitzes liegt. Ein Aufsteigen des verlegten Materials im Grundwasserbereich wird dadurch verhindert.
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Der Schwertschuh 26 weist im Besonderen eine vorauslaufende Spitze 260 und zwei nachlaufende, vom Spitzenabschnitt 260 sich nach hinten erstreckende Schenkel 261 und 262 auf, die wie in 1b zu erkennen den Schwertfuß 212 seitlich umgreifen und an ihrem jeweils nachlaufenden Endabschnitt an dem Stellantrieb 27 angelenkt sind. Der Spitze 260 räumt und formt die Sohle S des Verlegeschlitzes und bestimmt deren Tiefe. Wie in 4a zu sehen, weist die Spitze 260 innenseitig eine der Rundung der Nase 215 des Schwertfußes 212 angepaßte kalottenförmige Aussparung 263 auf, über die der Schwertschuh 26 auf der Nase 215 des Schwertfußes 212 verschwenkbar sitzt. Der Schwertschuh 26 dient zur Steuerung des Tiefgangs des Verlegepflugs 10. Im Besonderen kann der Tiefgang des Schwerts 21 und damit des Verlegepflugs 10 durch eine Verschwenkung des Schwertschuhs 26 mittels des Stellantriebs 27 eingestellt werden. Durch eine Überwachung und gegebenenfalls eine eingreifende Steuerung der Schwenklage des Schwertschuhs 26 kann sichergestellt werden, daß der Verlegepflug 10 einen im wesentlichen konstanten Abstand zur Bodenoberfläche B einhält.
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Die Betätigung des Schwertschuhs 26 erfolgt über den in der Hohlprofilführung 22 aufgenommenen Stellantrieb 27. Der Stellantrieb 27 weist in dieser Ausführungsform einen doppeltwirkenden Hydrozylinder 271 auf, der am Träger 24 angelenkt ist. Eine Kolbenstange 272 des Hydrozylinders 271 ist über eine Verlängerung 273, z. B. ein Rohr, an die nachlaufenden Endabschnitte der beiden Schenkel 261 und 262 des Schwertschuhs 26 gekoppelt. Durch eine Ansteuerung des Hydrozylinders 271 läßt sich somit der Schwertschuh 26 gegenüber dem Schwertfuß 212 verschwenken und damit der Tiefgang des Verlegepflugs 10 steuern. Ist die Spitze 260 des Schwertschuhs 212 beispielsweise nach unten gerichtet, wird der Verlegepflug 10 tiefer in das Erdreich gezogen. Andererseits verringert sich der Tiefgang des Verlegepflugs 10, wenn die Spitze 260 des Schwertschuhs 212 nach oben gerichtet ist. Durch eine korrigierende Steuerung der Schwenklage des Schwertschuhs 26 läßt sich des Weiteren durch Kräftekompensation ein bestimmter Tiefgang des Verlegepflugs 10 einhalten, wenn sich z. B. aufgrund einer sich ändernden Beschaffenheit des Erdreichs E, wie z. B. bei einem Übergang von einem lehmigen in ein kiesiges Erdreich, trotz gleichbleibender Bodenoberflächenverhältnisse auf den Verlegepflug einwirkende Kräfte ergeben.
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Die 5a bis 5c zeigen die Verdrängervorrichtung 30. Die Verdrängervorrichtung hat die Funktion, den bei einer Verschwenkung der Materialeinführung 40 entstehenden Zwischenraum zwischen Schwert 20 und Materialeinführung 40 zu überbrücken, um zu verhindern, dass Material, z. B. Sand oder Kies, aus dem den Verlegeschlitz begrenzenden Erdreich in diesen Zwischenraum einfällt und dadurch nicht nur die weitere Schwenkbarkeit der Materialeinführung beeinträchtigt oder blockiert sondern dazu führen könnte, daß die aufzubringende Zugkraft extrem ansteigt und darüber hinaus die Materialeinführung mit erheblichen Kräften beaufschlagt werden könnte, weil die Materialeinführung dann die Verdrängungsarbeit leisten müßte.
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Die Verdrängervorrichtung soll das den Verlegeschlitz begrenzende Erdreich seitlich wenigstens über einen vorauslaufenden Bugabschnitt der Materialeinführung 40 hinaus verdrängen. Die Verdrängervorrichtung 30 ist, wie bereits erwähnt, über die oberen und unteren Zapfen 301 und 300 und die Halterungen 222 und 226 an der Rückseite der Hohlprofilführung 22 um eine in etwa vertikale Achse verschwenkbar angelenkt. Wie in 5b zu erkennen ist die Verdrängervorrichtung 30 z. B. als ein Schweißkörper ausgeführt und läßt sich unterteilen in einen vorauslaufenden, in Fortbewegungsrichtung F sich verjüngenden Bugabschnitt 302 an dem die Zapfen 300 und 301 vorgesehen sind, und in zwei nachlaufende Seitenabschnitte 303 und 304. Die Seitenabschnitte 303 und 304 der im Grundriß demnach im wesentlichen U- bzw. V-förmigen Verdrängervorrichtung 30 öffnen sich entgegen der Fortbewegungsrichtung F und umgreifen seitlich einen Bugabschnitt 400 der nachlaufenden Materialeinführung 40, wie dies in den 1a und 1b zu erkennen ist. Die Öffnungsweite W des durch die beiden Seitenabschnitte 303 und 304 definierten Zwischenraums 305 ist an die Breite des dazwischen liegenden Bugabschnitts 400 der Materialeinführung 40 angepaßt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verdrängervorrichtung einstückig ausgebildet. Alternativ dazu könnten die beiden Seitenabschnitte 303 und 304 aber auch jeweils über eine Scharniergelenkeinrichtung am Bugabschnitt 302 um eine zu der durch die beiden Zapfen 300 und 301 vorgegebenen Schwenkachse der Verdrängervorrichtung 30 schwenkbar angelenkt sein.
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Die 6a bis 6c zeigen die Materialeinführung 40. Die Materialeinführung 40 hat die Funktion, das flexible, strangförmige Material so in den durch das Schwert 20 erzeugten Verlegeschlitz einzuführen, daß es unmittelbar auf der Sohle S des Verlegeschlitzes abgelegt wird. Zu diesem Zweck ist die Materialeinführung 40 um eine in etwa horizontale Achse gegenüber der aus Schwert 20 und Verdrängervorrichtung 30 horizontal starren Einheit verschwenkbar an der Verdrängervorrichtung 30 angelenkt. Dadurch erhält der ansonsten horizontal mehr oder weniger steife Verlegepflug 10 eine gewisse Flexibilität und kann sich damit an die jeweils vorherrschende Krümmung der Bodenoberfläche B anpassen. Die 7 und 8 veranschaulichen diese Funktion des Verlegepflugs. Während 7 die Verschwenkung des Verlegepflugs beim Durchfahren einer Bodenmulde zeigt, ist in 8 dargestellt, wie sich der Verlegepflug an eine Bodenwelle anpaßt. In jedem Fall wird durch die Anpassungsfähigkeit des Verlegepflugs an die jeweils vorherrschenden Bodenverhältnisse gewährleistet, daß ein bestimmter Tiefgang, d. h. eine bestimmte Verlegetiefe eingehalten werden kann, während dies bei herkömmlichen Verlegepflügen, bei denen die Materialeinführung nur um eine in etwa vertikale Achse verschwenkbar, d. h. horizontal starr, am Schwert angelenkt ist, nicht oder nur unter hohem Krafteinsatz möglich ist.
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Eine zum Schwert 20 hin orientierte VerSchwenkung der Materialeinführung 40, d. h. eine Verschwenkung gemäß der Darstellung in 1a im Gegenuhrzeigersinn, wird durch den Bugabschnitt 302 der Verdrängervorrichtung 30 begrenzt. Eine Verschwenkung im Uhrzeigersinn läßt sich z. B. durch ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Stahlseil oder eine Kette begrenzen, die zwischen der am Schwertkopf 211 angeordnete Halterung 24 und der Materialeinführung 40 angeordnet ist.
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Zur Einstellung der maximal zulässigen Schwenkbewegung, d. h. der ausgeschwenkten Endlage, der Materialeinführung kann ferner eine in den Zeichnungen nur schematisch angedeutete Vorrichtung 50 bestehend aus z. B. zwei in der Halterung 24, in der Funktion eines Flaschenzugs gelagerten Umlenkrollen 500 und 501 vorgesehen sein, um welche z. B. ein Stahlseil geführt ist, das an einem Ende an der Materialeinführung 40 und an seinem anderen Ende an einem in der Halterung 24 vorgesehenen Anschlag 502 anliegt. Die Vorrichtung 50 weist ferner einen ebenfalls in der Halterung 24 angelenkten Antrieb 503, z. B. doppeltwirkenden Hydrozylinder, auf, dessen Kolbenstange 504 eine der beiden Umlenkrollen drehbar trägt. Durch Ein- bzw. Ausfahren der Kolbenstange 504 bei einer Ansteuerung des Antriebs 503 läßt sich je nach den vorherrschenden Bodenoberflächenverhältnissen, z. B. je nach dem Grad der Krümmung einer Bodenwelle oder Bodenmulde, die Endlage der ausgeschwenkten Materialeinführung und damit der maximal mögliche Schwenkbereich der Materialeinführung 40 einstellen.
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Die Materialeinführung 40 weist im Besonderen eine vorauslaufende Nase 401 auf, die über einen Bolzen an einem nachlaufenden innenseitigen Auge 306 des Bugabschnitts 301 mittels eines Bolzens 307 angelenkt ist, wie es z. B. aus 1a zu erkennen ist. Die Position des durch den Bolzen 307 vorgegebenen Anlenkpunktes 402 trägt erheblich dazu bei, eine zur Ablage des strangförmigen Materials optimale Sohle S zu schaffen. Die Sohle S des Verlegeschlitzes wird in erster Linie zwar durch die Spitze 260 des Schwertschuhs 26 geräumt und geformt. Nicht immer stellt die aufgerissene Sohle S jedoch bereits das gewünschte Materialbett dar. Aufgerichtete Steine können eine besonders gefährliche Ablagesohle bilden. Um dieses Problem zu lösen, ist die Unterseite 403 der Materialeinführung 40 als eine Streichfläche ausgebildet, die das aufgerauhte Erdreich glätten und hervorstehende Steine festdrücken soll. Hierzu wird die Lage des Anlenkpunktes der Materialeinführung 40 an der Verdrängervorrichtung 30 im Besonderen so gewählt, daß die Materialeinführung 40 über die ganze Länge ihrer als Streichfläche ausgebildeten Unterseite 403 entlang der Sohle S des Verlegeschlitzes schleift. Nur dadurch wird erreicht, daß das am nachlaufenden Ende der Materialeinführung 40 austretende Kabel- oder Rohrmaterial auf einer geglätteten Sohle S des Verlegeschlitzes abgelegt wird. Würde der Anlenkpunkt 402 zu hoch gewählt, bestünde die Gefahr, dass die Materialeinführung 40 bei einer Fortbewegung des Verlegepflugs um einen vorauslaufenden Bereich 405 nach vorne kippt und demzufolge der nachlaufende Bereich 404 der Materialeinführung von der Sohle S des Verlegeschlitzes abhebt. Dies hätte einerseits zur Folge, daß das aus dem nachlaufende Endbereich der Materialeinführung 40 austretende Kabel- und/oder Rohrmaterial nicht unmittelbar auf der Sohle S abgelegt würde. Andererseits würde in diesem Fall das durch die Spitze 260 des Schwertschuhs 26 aufgeraunte Erdreich E nicht in dem gewünschten Maß geglättet. Bei einem zu tief gewählten Anlenkpunkt 402 würde der vorauslaufende Bereich 405 der Materialeinführung 40 von der Sohle S abheben und die Materialeinführung nur mehr über einen nachlaufenden Bereich 404 der Streichfläche 403 entlang der Sohle S schleifen. In diesem Fall bestünde die Gefahr, dass das aus der Materialeinführung austretende Kabel- und/oder Rohrmaterial zu stark und gegenläufig, d. h. zunächst nach unten gegen die Sohle S und anschließend aufgrund des Eigengewichts des bereits abgelegten Kabel- und/oder Rohrmaterials und der vom Erdreich des sich hinter der Materialeinführung 40 wieder schließenden Verlegeschlitzes wieder nach oben gebogen würde. Auch in diesem Fall ist eine ausreichende Glättung des durch die Spitze 260 des Schwertschuhs 26 aufgerauhten Erdreichs E fraglich.
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Der erfindungsgemäße Verlegepflug zeichnet sich im Vergleich zu der aus der
DE 42 10 858 A1 bekannten ”Ziehharmonika”-artigen Überbrückung des Zwischenraums zwischen dem Schwert
20 und der nachlaufenden Materialeinführung
40 mittels einer Vielzahl von fächerartig verschwenkbar gekoppelten Einzelteilen somit durch eine besonders einfache, stabile und damit auch wartungsarme Konstruktion aus, die im wesentlichen auf drei Teile: Schwert
20, Verdrängervorrichtung
30 und Materialeinführung
40, reduziert ist. Des Weiteren wird durch den erfindungsgemäße Verlegepflug die Schwenkbarkeit dieser Teile jederzeit zuverlässig gewährleistet, indem die Verdrängervorrichtung
30 den zwischen Schwert
20 und Materialeinführung
40 entstehenden Zwischenraum in jeder Schwenklage überbrückt. Der erfindungsgemäße Verlegepflug
10 wird dadurch weniger störanfällig, wodurch sich die Wartungs- und Reinigungsintervalle verlängern und der Verlegepflug insgesamt betrachtet seine Funktionsfähigeit gewährleistet.
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Die Erfindung betrifft somit einen von einem Fahrgestell getragenen Verlegepflug zum Verlegen eines flexiblen strangförmigen Materials, insbesondere eines Kabels oder Rohrs, in einem Erdreich, mit einem in das Erdreich eingreifenden Schwert zum Ausbilden eines Verlegeschlitzes für das strangförmige Material, einer vom Schwert geschleppten Verdrängervorrichtung zum seitlichen Verdrängen des den Verlegeschlitz definierenden Erdreichs, und einer von der Verdrängervorrichtung geschleppten Materialeinführung zum Einführen und Ablegen des strangförmigen Materials in den Verlegeschlitz. Die Materialeinführung ist um eine Achse verschwenkbar, die auf einer den Verlegeschlitz definierenden Ebene senkrecht steht. Um ungeachtet, der jeweils vorherrschenden Bodenoberflächenverhältnisse eine bestimmte Verlegetiefe zu erhalten, muß die Verschwenkbarkeit der Materialeinführung gegenüber dem Schwert jederzeit gewährleistet sein. Hierzu weist der erfindungsgemäße Verlegepflug eine Verdrängervorrichtung auf, die einen in Fortbewegungsrichtung des Verlegepflugs vorauslaufenden Bugabschnitt der Materialeinführung in jeder Schwenklage schürzenartig umgreift und dadurch verhindert, daß aus dem Erdreich in den bei einer Verschwenkung zwischen dem Schwert und der Materialeinführung entstehenden Zwischenraum eine weitere Verschwenkung blockiert.
