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Die Erfindung betrifft einen Grater gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßer Grater (auch „Grader“ genannt) ist aus der
DE 20 2014 105 813 U1 bekannt. Bei diesem ist ein an einem Fahrzeug befestigbares zweiteiliges Räumschild vorgesehen, dessen zwei Teile um eine mittlere vertikale Achse schwenkbar in eine V-förmige Anordnung mit unterschiedlichem Winkel zueinander gebracht werden können. Derartige Grater haben ein sehr hohes Eigengewicht und benötigen sehr hohe Antriebskräfte, so dass im Zusammenhang mit diesen verwendbare Traktoren oder andere Zugmaschinen in der Regel über 200 PS Motorleistung und einen Allradantrieb aufweisen müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Grater mit einem vergrößerten Nutzen bei verringerten Antriebskräften zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Grater mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Grater bereitzustellen, mittels dem beispielsweise die Spurrinnen in Feldwegen mit einer Zugmaschine ab etwa 30 PS in einem Arbeitsgang planiert werden können.
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Der erfindungsgemäße Grater zeichnet sich dadurch aus, dass eine Schaufel zwei schräg zueinander verlaufende Seitenteile und ein diese verbindendes gerades Mittelteil aufweist. Die Verbindung von zwei V-förmig zueinander geneigten Seitenteilen mit einem zwischen diesen angeordneten geraden Mittelteil, das sich quer zur Arbeitsrichtung des Graters erstreckt, hat sich als besonders vorteilhaft dafür erwiesen, eine Zugmaschine mit einer geringeren Leistung (ab etwa 30 PS bei einer Arbeitsbreite von etwa 2 m) verwenden zu können, und bei einem gleichzeitig hohen, von der Schaufel mit bewegbaren Volumen an losem Schüttmaterial eine zügige Arbeitsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Die V-Form vermeidet Querkräfte und sorgt durch die vergrößerte Auflagefläche für eine hohe Laufruhe des Graters bei geringem Eigengewicht. Gegenüber herkömmlichen Gratern, die typischerweise ein Eigengewicht von 2 bis 3 t aufweisen, kommt der erfindungsgemäße Grater bei einer Breite von etwa 2 m mit einem Eigengewicht von für ca. 550 kg aus. Bisher bekannte Grater sind auch wesentlich länger, was Nachteile beim Bewegen im Straßenverkehr mit sich bringt und haben vor allem einen wesentlich höheren Preis.
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Die Schaufel des erfindungsgemäßen Graters ist aus einem Stück als Schweiß-Biegekonstruktion hergestellt und weist somit keine Gelenke zwischen den einzelnen Teilen auf. Durch die Empfindlichkeit der Gelenke wird bei bekannten Gratern die Arbeitsgeschwindigkeit auf etwa 6 km/h beschränkt, wohingegen der erfindungsgemäße Grater mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von etwa 18 km/h betrieben werden kann.
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Vorteilhafterweise weist die Schaufel im Bereich der Seitenteile und/oder des Mittelteils ein im Querschnitt C-förmiges Schaufelprofil auf. Dieses auch eigenständig schutzfähige Schaufelprofil trägt vorteilhaft dazu bei, dass das mitgeführte lose Schüttmaterial sich ständig in Form einer von unten nach oben wandernden und sich oben kreisförmig umbrechenden Walze mit bewegt und nicht wie bei herkömmlichen Gratern als quasi stehender Wall weiter geschoben oder gezogen werden muss. Auch hierdurch werden die erforderlichen Antriebskräfte zur Bewegung des Graters wesentlich reduziert. Zusätzlich wird die Durchmischung des mitgeführten Gutes, beispielsweise grober und feiner Kies und Sand, verbessert, so dass die aufzufüllenden Passagen eines Weges, insbesondere auf diesem ausgebildete Spurrinnen, besser verfüllt und anschließend verdichtet werden können.
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Weiterhin bevorzugt, aber auch ein unabhängiges Schutzmerkmal bildend sind an den vom Mittelteil abgewandten Außenseiten der Seitenteile gegenüber diesen abgewinkelte Flügel angeordnet. Die Flügel sind bevorzugt parallel zur Arbeitsrichtung des Graters angeordnet und tragen dazu bei, dass kein loses Schüttmaterial verloren geht, sondern auch von Wegrändern wieder seitlich mitgenommen und über die V-förmigen Seitenteile in solche Bereiche überführt wird, wo das Material - insbesondere zum Auffüllen von ausgefahrenen Spurrinnen - benötigt wird.
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Besonders vorteilhaft ist die Schaufel am Tragrahmen um wenigstens eine Schwenkachse schwenkbar angelenkt. Hierbei ist eine Schwenkachse bevorzugt parallel zur Arbeitsrichtung des Graters angeordnet, so dass dessen seitliche Neigung einstellbar ist. Mittels einer weiteren quer zur Arbeitsrichtung des Graters verlaufenden Schwenkachse kann der Grater bei Nichtbenutzung nach oben gekippt und die Höhe und der Anstellwinkel der Schaufel bzw. eines an dessen Unterseite angeordneten austauschbaren Messers im Betrieb justiert werden. Bevorzugt wird der Grater mittels wenigstens eines Hydraulikzylinders um die Schwenkachsen geschwenkt. In einer einfacheren Ausführungsform ist auch eine manuelle Einstellung mittels einer Gewindespindel möglich.
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Besonders vorteilhaft weist das Profil der Schaufel im Bereich des Mittelteils und/oder zumindest in einem Teil der Seitenteile, das dem Mittelteil benachbart ist, in einem oberen Teil einen Überstand gegenüber einem unteren Teil und/oder einem an diesem unteren Teil angeordneten, austauschbaren Messer auf. Durch diesen Überstand erfolgt ein perfektes Umwälzen der Walze von losem Schüttmaterial und es wird zuverlässig gewährleistet, dass kein Material oben über die Schaufel entweichen kann.
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Die Breite des Mittelteils beträgt bevorzugt etwa 10 % bis 30 %, insbesondere etwa 25 % der Gesamtbreite der Schaufel. Bei einer derartigen Breite des Mittelteils im Verhältnis zur Gesamtbreite entsteht eine besonders gute Führung und Verteilung des losen Schüttmaterials in der Schaufel bei einer gleichzeitig sehr hohen Aufnahmekapazität der Schaufel.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Tragrahmen mehrere Befestigungen in Form von Laschen mit Querbohrungen oder von Haken oder Ösen zur Anbringung an unterschiedlichen Zugfahrzeug-Anbausystemen auf. Der Grater ist somit vielseitig und flexibel verwendbar mit Aufnahmen der Kategorien I, II, III und Euro an allen Arten von Zugmaschinen und Traktoren.
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Der erfindungsgemäße Grater kann hinten an eine Zugmaschine oder einen Traktor angebaut und ziehend bewegt werden. Der Einsatz ist durch das geringe Gewicht aber ebenso an einem Frontlader, wie auch an einer Front-Hydraulik im Schiebebetrieb und sogar zwischen den Achsen als Unterbau-Grater möglich.
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Graters mit Blick auf die Innenseite der Schaufel;
- 2 eine Draufsicht auf den Grater gemäß 1 ;
- 3 einen Schnitt durch die Schaufel in deren Mittelteil gemäß der Linie A in 2;
- 4 eine Frontansicht des Graters von der Außenseite der Schaufel her; und
- 5 eine perspektivische Darstellung des Graters von der Außenseite der Schaufel her.
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1 zeigt einen Grater 100, der einen Tragrahmen 200 und eine unterhalb des Tragrahmens 200 angeordnete Schaufel 400 aufweist.
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Der Tragrahmen 200 weist auf seiner in 1 links angeordneten Seite einen oberen Querholm 210 und einen unteren Querholm 240 auf, die durch zwei im wesentlichen vertikale Tragholme 250 miteinander zu einem in etwa rechteckförmigen hinteren Rahmen verbunden sind. Am oberen Querholm 210 sind zwei Haken 212 und am unteren Querholm 240 sind zwei durch voneinander beabstandete Laschen mit einer Querbohrung gebildete Ösen 242 angeordnet, mittels derer der Grater 100 bei einem Schiebebetrieb des Graters 100 an einem Frontlader oder an einer Front-Hydraulik eines Traktors befestigbar ist.
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Drei in Längsrichtung verlaufende Längsholme 220 verbinden den unteren Querholm 240 mit einem vorderen Querholm 260 zu einem steifen horizontal liegenden Rahmen. Die Verbindung des aus den Teilen 210, 240 und 250 bestehenden hinteren Rahmens zu diesem aus den Teilen 220, 240 und 260 bestehenden horizontal liegenden Rahmen wird zusätzlich durch zwei schräg verlaufende Traversen 230 versteift, die zwischen den vertikalen Tragholmen 250 und den beiden außen liegenden Längsholmen 220 angeordnet sind.
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Vom vorderen Querholm 260 erstreckt sich ein Träger 270 vertikal nach oben, der bevorzugt aus zwei parallel zueinander angeordneten Wangen gebildet ist. Der Träger 270 ist mit dem mittleren Längsholm 220 über eine schräg verlaufende Traverse 280 verbunden, wodurch auch der vordere Rahmen eine steife Verbindung zum von den Längsholmen 220 aufgespannten horizontalen Rahmen aufweist.
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Am Träger 270 sind übereinanderliegend mehrere Bohrungen 274 vorgesehen, die mittels eines Bolzens zur Anbindung an eine Zugmaschine dienen. Vom vorderen Querholm 260 erstrecken sich zwei vertikale Streben 262 nach unten, an denen mehrere voneinander beabstandete, mit Bohrungen versehene Bleche Aufnahmen 264 bzw. 266 für eine Befestigung an einer Zugmaschine bilden. Am mittleren Längsholm 220 ist unweit des Trägers 270 ein weiterer vertikal angeordneter Träger 276 vorgesehen, der ebenfalls bevorzugt aus zwei parallel zueinander angeordneten Wangen besteht. Der Träger 276 ist bevorzugt zusätzlich mit der Traverse 280 oder alternativ dazu mit dem Träger 270 verbunden. Zur zusätzlichen Aussteifung dienen in 2 dargestellte Verbinder 278 zwischen dem vorderen Querholm 260 und dem Träger 276, bzw. zwischen dem vorderen Querholm 260 und dem Träger 270.
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Am Tragrahmen 200 ist über eine Schwenkachse 290 eine unterhalb des Tragrahmens 200 angeordnete Schaufel 400 schwenkbar gelagert. Die Schaufel 400 ist an ihrer Oberseite unweit des vorderen Querholm 260 mit einer Traverse 460 verbunden, die mittig mit einem Drehlager am Tragrahmen 200 drehbar angelenkt ist.
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Die Schaufel 400 weist ein parallel zum Querholm 210 angeordnetes Mittelteil 420, zwei sich vom Mittelteil 420 V-förmig unter einem Winkel von bevorzugt etwa 45° zur Längsachse schräg nach außen erstreckende Seitenteile 410 und zwei sich von den Seitenteilen 410 abgewinkelt erstreckende Flügel 430 auf. Die Längsachse wird definiert durch die in 2 dargestellte Schwenkachse 290, die auch der Arbeitsrichtung B (siehe 2) des Graters 100 entspricht.
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Die Flügel 430 erstrecken sich bevorzugt parallel zur Arbeitsrichtung B des Graters 100 und schließen somit mit den Seitenteilen 410 einen Winkel von etwa 135° ein.
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Am Mittelteil 420 der Schaufel 400 ist im oberen Bereich ein Tragwinkel 440 vorgesehen, an dem ein auch am unteren Querholm 240 angeordnetes Schwenklager 450 angeordnet ist, durch welches die Schwenkachse 290 verläuft.
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Am Träger 276 ist in dessen oberen Bereich ein einen Teil einer Schwenkvorrichtung 300 bildender Hydraulikzylinder 310 mit einer oberen Anlenkung 320 durch einen Bolzen zwischen den beiden Wangen des Trägers 276 verbunden. Der Hydraulikzylinder 310 ist ferner über zwei voneinander beabstandete Befestigungsbleche 462, die auf der Oberseite der Traverse 460 befestigt sind, mittels einer unteren Anlenkung 330 mit der Schaufel 400 verbunden und kann dadurch durch eine Drehung um die Schwenkachse 290 deren Neigung quer zur Arbeitsrichtung B einstellen.
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Durch eine weitere, im Bereich von Bolzen 265 gebildete Schwenkachse 275 (siehe 2) kann der Grater 100 darüber hinaus von einem nicht dargestellten Hydraulikzylinder der Zugmaschine bezüglich seiner Neigung in Richtung der Längsachse oder der Arbeitsrichtung B eingestellt werden.
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Wie in 3 ersichtlich, weist die Schaufel 400 im Querschnitt ein C-förmiges Profil auf. Ein unterer Teil 402 der Schaufel 400 ist mit einem über Schrauben oder Nieten 401 austauschbar verbundenes Messer 403 versehen. Das Messer 403 weist gegenüber dem Boden einen Winkel von etwa 40° auf und ist dadurch selbst schärfend.
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An das untere Teil 402 schließt sich ein erster, schräg nach vorn geneigter unterer mittlerer Teil 404 der Schaufel 400 und an diesen nach oben ein starker schräg nach vorn geneigter zweiter mittlerer Teil 406 der Schaufel 400 an. An den zweiten mittleren Teil 406 schließt sich mit einer noch flacheren Neigung nach vorn ein oberer Teil 408 der Schaufel 400 an. Wie aus 3 ersichtlich, ragt die Vorderkante des oberen Teils 408 über die Vorderkante des Messers 403 um einen Betrag X nach vorne über und bildet dadurch einen Überstand. Dieser Überstand gewährleistet, dass vom Messer 403 aufgenommenes Material sich an der Innenseite der Schaufel 400 entlang wie eine Walze nach oben bewegt und durch das obere Teil 408 wieder nach unten umgelenkt wird. Hierdurch werden die erforderlichen Antriebskräfte für den Grater 100 deutlich reduziert und es findet eine bessere Vermischung von Material statt, das durch die Schaufel 400 zu Betriebsbeginn bereits mitgenommen oder während des laufenden Betriebes durch das Messer 403 als abgekratztes Material zusätzlich gewonnen wird. Wie aus 1 ersichtlich, kann der obere Teil 408 zu den äußeren Enden der Seitenteile 410 und zu den Flügeln 430 hin zur Gewichtseinsparung in seiner Breite etwas abnehmen, weil in der Mitte des Graters 100 - also am Mittelteil 420 und an dessen Übergang zu den Seitenteilen 410 - am meisten Material mitgenommen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Grater
- 200
- Tragrahmen
- 210
- (oberer) Querholm (von 200)
- 212
- Haken
- 220
- Längsholm (von 200)
- 230
- Traverse (zwischen 210 und 220)
- 240
- (unterer) Querholm (von 200)
- 242
- Öse
- 250
- (vertikaler) Tragholm
- 260
- (vorderer) Querholm
- 262
- (vertikale) Strebe
- 264
- Aufnahme
- 265
- Bolzen
- 266
- Aufnahme
- 270
- Träger
- 274
- Bohrung
- 275
- Schwenkachse
- 276
- Träger
- 278
- Verbinder
- 280
- Traverse
- 290
- Schwenkachse (zwischen 200 und 400)
- 300
- Schwenkvorrichtung
- 310
- Hydraulikzylinder
- 320
- Anlenkung (von 310 an 270)
- 330
- Anlenkung (von 310 an 462)
- 400
- Schaufel
- 401
- Nieten (oder Schrauben)
- 402
- (unterer) Teil (von 400)
- 403
- Messer
- 404
- (erster mittlerer) Teil (von 400)
- 406
- (zweiter mittlerer) Teil (von 400)
- 408
- (oberer) Teil (von 400)
- 410
- (schräges) Seitenteil (von 400)
- 420
- (gerades) Mittelteil (von 400)
- 430
- Flügel
- 440
- Tragwinkel
- 450
- Schwenklager
- 460
- Traverse
- 462
- Befestigungsblech
- B
- Arbeitsrichtung
- X
- Überstand (von 408 gegenüber 402)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014105813 U1 [0002]
