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DRÄNLEGER Die Erfindung betrifft Bodenaushubmaschinen, vorzugsweise
Maschinen zum Verlegen von abgedeckter w@agerechter Dränage.
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Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Maschinen zum Verlegen
dieser Dränage im :rabenlosen {erfahren, Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten
Dränleger Verlegung für grabenlose/ können hauptscichlich beim Bau von Dränsystemen
in Ent- und Bewässerungszonen eingesetzt werden. Sie können auch bei der Erdverlegung
von flexiblen Rohrleitungen oder Kabel Verwendung finden, besonders in Fällen,wenn
eine vorgegebene Tiefe oder Neigung oder beides mit bestimmter Genauigkeit eingehalten
werden müssen.
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Bekanntlich kann die Verlegung der Dränage mit Hilfe von Dränlc:ern
durchgeführt werden, die einen himerkettengrabenbagger in Verbindung mit einem daran
angeschlossenen Dränlegegerät darstellen. Das wirksame Kettenarbeitsorgan eines
solchen Dranlegers hebt einen mehr oder weniger schmalen Graben aus,
auf
deren Sohle ein Entwässerungsrohr verlegt wird, wonach man den Graben zuschüttet.
Diese Technologie der Dränage verlegung steht unvermeidlich mit Abgraben und Befördern
betrachtlicher Bodenmassen in Verbindung, was selbst bei bedeutenden Leistungen
der zu v;rwendenden Schlepper relativ geringe Verlegungsgeschwindigkeiten und niedrige
Produktivität bedingt. Außerdem hängt dieses Verlegungsverfahren mit als Ganzes
einer Störung der fruchtbaren Bodenschicht/ zusammen, weil Ton, Sand und andere
unfruchtbare Bodenschichten aus der Tiefe auf die Oberfläche herausgezogen werden
und auf dieser liegenbleiben.
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Diese Nachteile riefen ein grabenloses Verfahren zur sich Dränageverlegung,
das / in der Weltpraxis des Meliorations- und Irrigationsbauwesens immer mehr durchsetzt
, ins Leben.
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Das Wesentliche dieses Verfahrens besteht darin, daß das passive
Arbeitsorgan in i?'orm eines schmalen, vorne zugespitzten Pfluges oder Messers,
das an einen hinreichend leistungsstarken Schlepper angeschlossen ist, auf die erfordert
liche Tiefe in den Untergrund eingelassen wird und im Boden einen schmalen Schlitz
einschneidet, auf dessen Sohle ein Entwässerungsrohr kontinuierlich, je nach der
Vorwärtsbewegung des Schleppers mit dem Arbeitsorgan, verlegt wird0 Der im Boden
gebildete Schlitz schließt sich unmittelbar hinter dem Messer. Dabei ist die senkrechte
Bodenbewegung praktisch ausge-Füllungsarbeiten schlossen, es sind anschließend keine
/ erforderlich, die
Struktur der fruchtbaren Bodenschicht wird nicht
gestört, die Verlegungsgeschwindigkeit nimmt um das Mehrfache zu.
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Durch diese unbestrittenen Vorteile sowie die Entwicklung en von
immer leistungsstarker' Schlepern setzen sich Maschinen zum Verlegen von Dränage,
Kabeln, mehr flexiblen Rohrleitungen u.dgl. im grabenlosen Verfahren immer/ einer
durch Die Entwicklung dieser Maschinen ist mit/ Reihe von Proverbunden blemen /
, die im Zusammenhang mit den Besonderheiten dieses Verlegungsverfahrens aufkommen.
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Die wichtigste spezifische Forderung, die an einen verlegten Dränstrang
gestellt wird, bildet die Genauigkeit der Einhaltung sowohl der Tiefe an jedem Punkt
des Dränstranges als auch der gesamten Sollneigung. Während bei der Verlegung im
Schlitzverfahren eine Kontrolle (mit Hilfe von Geräten und sogar visuell) über die
Einhaltung dieser Charakteristiken und rechtzeitige Korrektur der abweichungen,
die die Grenzen <zulässigen>überschreiten, möglich ist, muß bei der grabenlosen
Verlegung ein solches, möglichst automatisches Steuert system der Höhenlage des
Arbeitsorgans vorliegen, das die erforderliche Verlegungsgenauigkeit (Tiefe und
Neigung des <-> sind Dränstranges) zu gewährleisten vermag, denn/keine Korrekturen,
Umarbeitungen u.dgl.m. <bei der grabenlosen Verlegung> möglich.
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Beim Verlegen wirken auf den Schlepper urid das arbeitsorgan störungen
in Form mehr oder weniger beträchtlicher Unebenheiten
der Oberfläche,
auf der sich der Schlepper bewegt, Unstetigkeiten.der Widerstandskraft am Schneidenarbeitsorgan
wegen Änderungen der Bodeneigenschaften, zufälliger Hindernisse u0 ä. sowie infolge
von Änderungen der Winkelstellung des Arbeitsorgans,ein.
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illit hilfe der Steuerorgane ulid des diese steuernden Systems muß
die Behebung dieser Störungen gewährleistet sein , damit ihr Einfluß auf die Verlegungsgenauigkeit
auf ein zulässiges Mindestmaß herabgesetzt wird. Diese wufgabe- ist im besondeverbunden
der ren mit der Schnellwirkung des Steuersystems/, d.h. mit/schnellen ausführung/,.möglichst
ohne Verzug oder mit Mindestzeitverzuug,<von Befehlen , die den Einfluß der eingetretenen
Störungen beseitigen.
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Der grabenlose Dränleger muß also mit einem Schlepper verbunden und
derart gesteuert werden, daß sich sein Arbeitsorgan, genauer gesagt, die schneide
des letzteren auf der erforderlichen Bahn bewegt, wodurch sie die Sohle des Schlitzes
bildet, auf den das Entwässerungsrohr gelegt wird. Dabei muß auch eine gleichbleibende
Winkelorientierung des Arbeitsorgans aufrechterhalten werden.
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Bekannt sind Maschinen von diesem Wyp, bei denen das Arbeitsorgan
am Schlepper angebaut ist, und während der Lagesteuerung des Arbeitsorgans stützt
sich letzteres nur auf den Schlepper. Ein solcher Anbau des Arbeitsorgans erschwert
wesentlich die Steuerung seiner Winkel- und Höhenlage, die, wie oben erwähnt, den
Einfluß von gelegentlichen Lageänderungen
des Schleppers auf die
Stellung des Arbeitsorgans eliminieren muß. In diesem Fall erweist sich die Belastung
des Steuersystems als allzu groß, die Anforderungen an seine Schnelivirkung und
Störsicherheit können allein aufkosten einer beträchtlicnen Komplizierung und somit
Verteuerung, Verminderung der Sicherheit und Betriebs schwierigkeiten realisiert
werden.
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Deswegen hat die Auf lagerung des Arbeitsorgans nur auf dem Schlepper
bei Maschinen Verwendung gefunden, die eine genaue Einhaltung der Tiefe und Neigung
erfordern, z. B. bei Auflockerern, Stubbenrodern, Kabellegemaschinen u.dgl.
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Vorteilhafter ulld aussichtsreicher sind grabenlose Dränleger, die
am Schlepper angelenkt sind uijd sich während der Lagesteuerung des arbeitsorgans
nicht nur auf den Schlepper, der Teil sondern auch in/ Regel im hinteren/ des Arbeitsorgans
auf den Boden stützen.
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Bekannt ist ein Dränleger, bei dem das Schneidenarbeitsorgan mit
Hilfe eines Rahmens über einen Rydraulikzylinder am Schlepper angelenkt tod ein
Element in Form einer drehbaren Vorderkante des Arbeitsorgans als Vorrichtung zur
Steuerung der Höhenlage des Arbeitsorgans vorgesehen ist. Dieses einem drehbare
Element steht mit / Hydraulikzylinder in Verbindung, der über einen Verstärker-Umformer
von einem Winkelstellungsgeber des Arbeitsorgans steuerbar ist.
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Ein solcher Dränleger hat nur einen Steuerkreis und ist dem Einfluß
von durch die Unebenheiten des Boden, auf dem sich der Schlepper bewegt, verursachten
Störungen ausgesetzt.
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Durch vertikale Verschiebungen des Schleppers wird die Winkelstellung
des Arbeitsorgans gestört. Die Wiederherstellung dicser Stellung mittels eines Systems
zur Einhaltung der Winkelstellung ist nicht gleichbedeutend mit der Einhaltung der
erforderlichen Aushubtiefe an jedem Punkts Außerdem würde der Eintritt des Arbeitsorgans
in eine neue 'l'iefe , der die Folge der Änderung seiner Winkelstellung ist, verlangsamt
und auf einem relativ langen Weg vor sich gehen doho das System besitzt keine erforderliche
Schnellwirkung. Dieser Nachteil hängt mit dem Vorhandensein eines drehbaren Elementes
in Form einer drehbaren Vorderkante zusammen, die bei der Änderung ihrer Lage im
Steuervorgang nicht unmittelbar die Höhenlage des Arbeitsorgans beeinflußt, sondern
bloß das Auftreten von Kräften verursacht, welche es im Boden drehen.
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Bei Neigungen des Arbeitsorgans, die sowohl direkt durchgeführt werden
als auch infolge der Drehung der Vorderkante t statfinden, andert sich außerdem
der Bodenaushubwinkel, was das Arbeitsorgan aus den optimalen Aushubverhältnissen
bringt, den Schneidwiderstand ändert und neue Störungen in die Fahrtbedingungen
des Schleppers verursacht. Mehr noch, im Steuervorgang kann sich das Arbeitsorgan
entgegen dem Uhrzeigersinn um einen solchen Winkel derhen, bei dem der Freiwinkel,
d.h.
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der Winkel zwischen dem Rücken des Messers und der Sohle des Schlitzes
verschwindet. Dabei wird der Fuß und die Schleifsohle des Schneidenarbeitsorgans
das Grundprofil des einzuschneidenden
Schlitzes beschädigen und
verziehen, was bei der Dranageverlegung unzulässig ist.
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Bekannt sind Dränleger, bei denen sich das Schneidenarbeitsorgan
mit Hilfe einer Kufe oder eines Schuhes, der unten am Hinterteil des Schneidenarbeitsorgans
beweglich angeschlossen ist, auf die Sohle des einzuschneidenden Schlitzes stützt.
Die Kufe gleitet über die Sohle des Schlitzes, ist über einen Hydraulikzylinder
mit dem Arbeitsorgan verbunden und dient als Auf lager bei der Höhensteuerung des
Arbeitsorgans. Dieses auflager ist von dem behlepper unabhängig, d. h. auf dieses
werden keine Änderungen seiner Winkel- und Höhenlage während der Fahrt übertragen.
Durch die Verwendung der Auflagerkufe wird außerdem die erforderliche Schnellwirkung
gewährleistet, weil die Höhenänderung des Schneidenarbeitorgans unmittelbar, direkt,
ohne Zwischenglieder, die den Verzug hervorrufen, vor sich geht.
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Die Verwendung der Auflagerkufe verursacht jedoch zwei neue Nachteile.
Erstens stütz@ sich die Kufe auf die Sohle des Schlitzes und verformt sie dadurch,
besonders beim Betrieb in weichen Böden, wobei sie somit die Verlegungsgenauigkeit
der Entwässerungsrohre herabsetzt Da zweitens die Kufe ein einseitiges Auf lager
ist, schafft sie eine Unsymmetrie der Steuerung des Arbeitsorgans "nach oben" und
"nach unten".
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Bei einem "nach unten"-Befehl ist überhaupt ein Abheben der Kufe von
der Stützfläche und ihr Aufwärts gang möglich. Beim
Tiefersetzen
des Arbeitsorgans funktioniert die Kufe nicht, und das Vertiefen muß durch das Gewicht
des Arbeitsorgans sowie unter dem einfluß von an der Vorderkante des Messers angreifenden
Kräften und anderen Faktoren, die äußerst uneinheitlich wirken, erfolgen. Ein Versuch,
diese Faktoren zu berücksichtigen, würde die Ausbildung des Steuersystems und dessen
optimale Funktion wesentlich erschweren.
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Bekannt sind auch Dränleger, bei denen das starr oder gelenkig mit
dem Rahmen verbundene Schneidenarbeitsorgan mit 1i'ragflügeln in Borm von um das
Arbeitsorgan drehbaren Schaulfen versehen ist, die beiderseits des Messers herausragen
und beim Betrieb in die Wände des einzuschneidenden Schlitzes eingreifen.
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Sie haben die Nachteile der obenbeschriebenen Kufe nicht, weil sie
ein doppelseitiges Auflager darstellen. Mittels einer Drehachse, die sich unweit
des Druckpunktes (ds Angriffspunktes der resultierenden Kraft) befindet, drehbar
am Messer befestigt, bilden sie aber ein Integrierglied und haben daner keine erforderliche
Schneilwirkung, was, wie oben ausgeführt, ein großer Nachteil des systems der Lagesteuerung
des Arbeitsorgans des grabenlosen Dränlegers ist.
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Die Flügel der bekannten Bauweisen lassen außerdem keinen Aufwärtsgang
des- Messers beim angehaltenen Schlepper zu, was in Notfällen oder beim Abschluß
der Verlegung dicht an ein Hindernis (Mauer oder desgl.) sehr unbequem ist.
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Schließlich bieten die bekannten Einrichtungen keine Möglichkeit,
das dynamische Verhalten des Systems durch Änderung des Abstandes zwischen der Drehachse
der Steuerorgane (z. B. der Flügel) und dem Angriffspunkt der Resul tierenden der
Kräfte, die am drehbaren Auflager angreifen, zu regeln. Die Vergrößerung dieses
Abstandes würde gestatten, die Eigenschaften der drehbaren Flügel der Schnellwirkung
nach an die der Kufe heranzubringen, und die Hegelung dieses Abstandes ist für die
Anpassung des Dränlegersan den Betrieb unter verschiedenen Bodenverhältnissen höchst
erwünscht, Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile
zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen grabenlose
Verlegung Dränleger für / zu schaffen, bei dem oie Vorrichtung zur Verbindung des
Arbeitsgeschirrs mit dem Schlepper und zur Lagesteuerung des Arbeitsorgans es gestattet,
durch Störfestigkeit und Schnellwirkung der Steuerorgane eine hohe Verlegungsgenauigkeit
des Entwässerungsrohres sowohl nach Tiefe als auch Neigung zu sichern, wobei diese
Genauigkeit unabgängig von dcm Profil der Oberfläche, auf der sich der Schlep-Verlegungsgeschwindigkeit
per bewegt, und unabhängig von der / gewährleistet wird.
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Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Dränleger zur grabenlosen
Verlegung / , der eimn Rahmen mit einem daran befestigten Schneidenarbeitsorgan
zum Verlegen von Dräns, das mit einem
Hydraulikzylinder zur Änderung
seiner Winkelstellung und einem Winkelstellungsgeber mit einem Verstarker-Umformer
versehen ist, sowie eine Vorrichtung zur Steuerung der Höhenlage des Arbeitsorgans
enthält, die in Form eines mit dem erwähnten Arbeisorgans verbundenen, um eine waagerechte
Querachse drehbaren Auflagers, das einen Hydraulikzylinder für dessen Drehung aufweist,
ausgeführt ist, erfindungsgemäß das drehbare Auflager über einen Hydraulikzylinder
für seine Drehung und einen zusätzlichen Verstärker-Umformer mit einem an Arbeitsorgan
angeordneten Geber seiner Höhenlage verbunden und als auseinandergehende beiderseits
von dem Arbeitsorgan / Flügel ausgebildet; ist2 die mit einem Verbindungsglied,
das an dem Arer beitsorgan mittels zweR übereinanderliegender Zugstangen angelenkt
ist, deren Verlängerungen in Fahrtrichtung der Maschine zusammenlaufen, starr verbunden
sind, und der vorhandene Winkelstellungsgeber des Arbeitsorgans über seinen Verstärker-Umformer
mit dem Hydraulikzylinder zur Änderung der Winkelstellung des Arbeitsorgans in Verbindung
steht.
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Zur Gewährleistung der Hebemöglichkeit des Schneidenarbeitsorgans
beim unbewegten Dränleger ist es zweckmäBig, einen mit einer gesteutrten Verriegelung
versehenen drehbaren vektor an dem erwähnten Verbindungsglied anzuordnen und die
Flügel starr an diesem Sektor zu befestigen.
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Zur Laoeregelung des Abstandes zwischen der Drehachse der Flügel
und dem Angriffspunkt der resultierenden Kraft können außerdem bei der Notwendigkeit,
den Dränleger dem
Betrieb unter verschiedenen Bodenverhältnissen
anzupassen, zwischen dem drehbaren Auflager und dem Hydraulikzylinder für seine
Drehung einerseits und den zusammenlauf enden Zugstangen andererseits ein am hinteren
Ende der oberen Zugstange angelenktes Gleitstück zur Änderung des Konvergenzwinkels
der Zugstangen und eine am hinteren Ende der unteren Zugstange angelenkt und mit
dem Verbindungsglied des drehbaren Auflagers verbundene Führung dieses Gleitstücks
angeordnet werden, und zur Verschiebung des Gleitstücks ist ein zusätzlicher Kraft
zylinder vorgesehen.
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Dabei kann die Führung das Gleitstücks geradlinig oder dem bogenförmig
mit/Krümmungsmittelpunkt des Bogens im Gelenk des Vorderendes der oberen Zugstange
ausgebildet werden.
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Durch die letztere Variante ist eine zusätzliche Schwenkbewegung /
der Flügel während der Regelung des Abstandes zwischen der Drehachse der Flügel
und dem Angriffspunkt der resultierunden AtrafÜ unnötig.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.
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Der erfindungsgemäße grabenlose Dränlager stellt ein mit Hilfe eines
Rahmens mit dem Schlepper verbundenes Schneidenarbeitsorgan dar und ist mit; zwei
automatischen Steuerkrei sen - zur Steuerung der Höhenlage des Arbeitsorgans und
zur Steuerung der Winkel lage des Arbeitsorgans - versehen. Im ersten dieser Steuerkreise
finden als Auflager für die Höhenregelung
des Schneidenarbeitsorgans
Flügel Verwendung, die beiderseits von dem Schneidenarbeitsorgan herausragen und
er mittels zwei übereinanderliegender Zugstangen mit dem Arbeitsorgan verbunden
sind. Diese Gelenkstangen laufen vorne in Fahrtrichtung der Maschine zusammen, wobei
sie ein Gelenkviereck bilden, dessen Ober- und Unterseite durch diese Zugstangen
gebildet sind, während das Schneidenarbeitsorgan und das Verbindungsglied, an dem
die Flügel starr befestigt sind, seine Blanken sind. Der Kreuzungspunkt der Verlängeder
n rung dieser Zugstangen ist/Momenta/geschwindigkeitspol der Flügel bei ihrer Bewegung
relativ zum Schneidenarbeitsorgan.
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Dieser punkt ist gleichsam ein Gelenk, um welches sich die Flügel
drehen. Durch diese Einrichtung wird die Anordnung des Drehpunktes der Flügel und
des Druckpunktes, d.h. des Angriffspunktes einer am Messer angreifenden steuernden
Hubkraft, in einem beträchtlichen Abstand voneinander gewährleistet. Je größer dieser
abstand ist, desto schnellwirkender wird das Steuersystem. Die Flügel führen jedoch
keine ebene Bewegung aus. Bei der steuerung vollziehen die Flügel auch eine Drehung.
Dabei stellen sie sich im Gleichgewichts zustand unter einem gewissen Anstellwinkel
ein, der die Vertikalkomponente hervorruft, welche die Tendenz des Messers zum Einsinken
unter der Wirkung seines Gewichts und der Form der Schneide, an der die nach unten
gerichtete Komponente der Bodenreaktion auf tritt, ausgleicht, wodurch die Steuerbedingungen
wesentlich
Verbessert werden.
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Der in diesem Steuerkreis enthaltene Höhnlagegeber kann beliebig
aufgebaut sein und ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. für die Vorgabe des erforderlichen
Wertes von Höhe und Neigung auf der gesamten Länge des zu verlegenden Dränein ein
die strangers können/Kopierseil,/Laserstrahl,/Visierlinie eines der optischen Geräts
u.dgl. verwendet werden. Davon istjGyp und Aufbau des Gebers abhängig.
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Der Winkelstabilisierungskreis des Arbeitsorgans schließt einen bekannten
Neigungsgeber (Pendel-, Flüssigkeits- od. a.) ebenfalls beliebigen Typs ein, und
die Änderung der Winkelstellung des Arbeitsorgans erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe
eines Hdi.aulikzylinders zwischen Schlepper und Rahmen oder zwischen Rahmen und
Arbeitsorgan, falls die letzteren aneinander angelenkt sind. Die Beständigkeit der
Winkelstellung gewährleistet die Konstanz des Schnittwinkels, garantiert das forhandensein
des Freiwinkels, wobei sie den Einfluß der Höhenänderung des Schleppers auf die
winkelstellung des Arbeitsorgans beseitigt.
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Die gleichzeitige Wirkung von zwei erwähnten Steuerkreisen, d.h.
die Stabilisierung des Arbeitsorgans nach zwei Koordinaten (Winkel und Höhe) schwächt
den Einfluß von Störgrößen wesentlich ab, die bestrebt sind die Bewegungsbahn des
Arbeitsorgans zu verzerren, Dadurch wird die praktische UnabhängiEkeit der Verlegung
hinsichtlich Genauigkeit und Geschwindigkeit
von Oberflächenunebenheiten
unter dem Schlepper und eventuellen Kraftwirkungen auf das wrbeitsorgan und folglich
auch die Dränageverlegung mit erforderlicher hoher Genauigkeit gewahrleistet.
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Im Zue der Verlegung kann es erforderlich werden, das Arbeitsorgan
auf der Stelle bei unbewegtem Schlepper aus dem Dränschlitz zu heben. Eine solche
Notwendigkeit entsteht beispielsweise beim Stoßen auf ein unüberwindliches Hindernis
(großer Stein od. desgl.), beim Betrieb in beengten Verhältnissen, wenn der Drän
dicht an einem künstlichen Bau endet Dieser Hub wird durch die in die Schlitzwande
engreifenden Flügel verhindert.
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Die Flügel können daher starr am drehbaren Sektor befestist werden,
der am Verbindungsglied angelenkt ist, Auf Wunsch des Maschinenführers kann die
Verriegelung den Sektor freigeben, und der letztere wird beim Heben des Arbeitsorgans
aus dem Schlitz samt den Flügeln etwa um 90° wenden. Dabei leisten die Flügel dem
Messerhub den geringsten Widerstand.
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Der Optimalwert des Abstandes zwischen dem Drehpunkt der Flügel und
dem Angriffspunkt der liesultierenden der an die Flügel angelegten Kräfte ist von
den Bodenverhälnissen, in denen die Maschine arbeitet, abhängig. Es ist zweckmäßig,
den Dranleger mit einer Vorrichtung zur Lageregelung des Kreuzungspunkt;es der Verlängerung
der Zugstangen, die das Schneidenorgan mit dem Verbindungsglied und den starr daran
befestigten Flügeln verbinden, zu versehene Dieser Punkt
bildet
gerade den Mittelpunkt, um den die Drehung der letzteren erfolgt. Das hintere Ende
der oberen Zugstange ist am Gleitstück angelenkt, und das Gleitstück verschiebt
sich unter dem Einfluß'des Kraftzylinders auf der Führung, die an Verbindungsglied
angeordnet ist. Die Verschiebung des Gleitstücks auf der Führung ändert die Stellung
der oberen Zugstange und folglich des Kreuzungspunktes der Verlängerungen beider
Zugstangen, d.h. sie ermöglicht es, den Abstand zwischen diesem Punkt und dem Angriffspunkt
der an den Flügeln angreifenden Kraft zu optimieren. Ist die Führung geradlinig
ausgebildet, so ist diese Regelung mit einer unerwünschten Drehung des Ierbindungsglieds
und der Flügel verbunden. Zur Vermeidung dieser Drehung wurden der Führung die Umrisse
eines Kreisbogen5 mit dem Mittelpunkt; im Gelenk des Vorderendes der oberen Zugstange
verliehen.
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Es muß darauf hingewiesen werden, daß die erwähnten Ziele und Vorteile
der Erfindung mit Hilfe herkörntnlicher technischer Mittel erreicht werden und in
keinem Zusammenhang mit der Notwendigkeit stehen, neuartige, industriell bisher
nicht hergestellte Baugruppen, aggregate, Einheiten zu schaffen. Das betrifft sowohl
Einrichtungen des Automatiksystems als auch Elemente des mechanischen '£eils.Dadurc'n
wird Ferein tigungsgerechtheit und/niedriger Preis des erfindungsgemäßen Dränlegers
für grabenlose Verlegung gewährleistet.
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Die obenerwähnten sowie andere Ziele und Vorteile der vor
lienden
Erfindung werden nachstehend anhand der Beschreibung von konkreten Ausführungsbeispielen
des Dränlegers für grabenlose Verlegung unter / Bezug auf Zeichnungen äther erläutert.
Es zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung den erfindungsgemäßen Dränleger, Fig.
2 eine Variante des Dränlegers, bei dem der Rahmen mit dem Schneidenarbeitsorgan
gelenkig verbunden ist, Fig. 3 ein Schema des Anschlusses des drehbaren Auflagers
der an das Schneidenarbeitsorgan mit/Möglichkeit der n Lagesteuerung des Momenta/geschwindigkeitspols,
ig. 4 das gleiche Schema wie in Fig. 3 mit krummliniger Führung des Gleitstücks,
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Gewährleistung des Arbeitsorganhubes bei unbewegtem
Dränleger (Betriebsstellung), Fig. 6 das gleiche Schema wie in Fig. 5 beim Heben
des Messers aus dem Graben.
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zur grabenlosen Verlegung Der Dränleger/(Fig. 1) besteht aus einem
Schneidenarbeitsorgan oder einem Messer 1, das starr mit einem Rahmen 2 verbunden
ist, dessen Vorderende an der Stange eines Hydraulikzylinders 3zur Drehung des Ärbeitsorgans
angelenkt ist, dessen Zylinder mit einem (nicht dargestellten) Schlepper in Verbindung
steht und aus zwei Systemen der Lage steuerung des Arbeitsorgans: System der Winkelstabilisierung
und
System der Höhenlagesteuerung des Arbeitsorgans.
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Das System der Winkelstabilisierung des Arbeitsorgans enthält einen
Winkelstellungsgeber 4 des Arbeitsorgans, der am Rahmen 2 angeordnet ist, einen
Verstärker-Umformer 5 und den Hydraulikzylinder 3e DerWinkelstelein lungsgeber 4
kann/Geber von beliebingem Typ (Pendel-, Flüssigkeits- u. ä.) sein und ist nicht
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Das System der Höhenlagesteuerung des Arbeitsorgans umfaßt einen
Höhenlagegeber 6, der an dem starr mit dem Ärbeitsorgan verbundenen Rahmen 2 angeordnet
ist einen Verstärker-Umformer 7, ein drehbares Auflager in Form von Blügeln 8, die
mit dem Messer 1 mit Hilfe von zwei Zugstangen -einer oberen Zugstange 9 und einer
unteren Zugstange 10 - verbunden sind, deren Vorderenden mit dem Messer 1 über Gelenke
verbunden und deren Hinterenden an einem Verbindungsglied 11 angelenkt sind, mit
dem die Flügel 8 starr verbunden sind, Zwischen den Flügeln 8 oder dem Verbindungsglied
11 und dem Messer 1 ist; ein Hydraulikzylinder 12 des drehbaren Auflagers angeordnet,
Der Höhenlagegeber 6 kann ein Geber von beliebigem Typ sein, was von der Art des
Dränstranges abhängt;, der die erforderliche Tiefe und Neigung bei der Dränageverlegung
vorein ein die gibt. Das kann ein Kopierdraht, ein Laserstrahl, die optische Achse
einer Visiereinrichtung u.dgl. sein, Auch der Geber, dessen Art und Konstruktion
sich nicht auf die vorliegende Erfindung
beschränkt, muß entsprechend
aufgebaut sein.
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Wie aus Fig. 1 bis 6 ersichtlicht sind die obere Zugstange 9 und
die untere Zugstange 10 derart angeordnet, daß sich ihre Verlängerungen an einem
in Pahrtrichtung der Maschine vorne liegenden Punkt B kreuzen. Die Zugstangen 9
und 10, der Körper des Messers 1 und das Verbindungsglied ii bilden also ein Gelenkviereck
mit unparalleler Ober- und Unterseite.
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Bei der in Fig, 2 dargestellten Variante des Dränlegers ist der Rahmen
2 einerseits am Schneidenarbeitsorgan 1 und andererseits am Schlepper angelenkt,
und der Hydraulikzylin dem der 3 zur Drehung des Arbeitsorgans ist zwischen/ Rahmen
2 dem und /Messer 1 angeordnet. Bei dieser Variante sind die Geber 4 und 6 unmittelbar
am Schneidenarbeitsorgan angeordnet.
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Im übrigen enthält der Dränleger sowohl nach Verwendungs zweck als
auch Anordnung ähnliche Teile und Baugruppen.
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Fig, 3 zeigt eine Variante des Anschlusses des Flügels an das Arbeitsorgan,
bei der die Möglichkeit der Lageänderung des Kreuzungspunktes B der Zugstangen 9
und 10 besteht.
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Bei diser Variante ist ein Gleitstück 13 zur änderung des Konvergenzwinkels
der Zugstangen 9 und 10 am hinteren Ende der oberen Zugstange 9 angelenkt, und das
Verbindungsglied 11 weist eine Führung 14 des Gleitstücks 13 auf, die mit dem hinteren
Ende der unteren Zugstange 10 gelenkig verbunden ist.
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Zwischen dem Gleitstück 13 und der Führung 14 ist ein zusätzlicher
Kraft zylinder 15 zur Verschiebung des Gleitstücks 13 auf der Führung 14 angeordnet.
Bei der in Fig. 3 dargestellten
Variante des Dränlegers ist die
Führun0: 14 geradlinig ausgebildet.
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Eine weitere Variante des Dränlegers (Fig. 4) ist mit dem nach Fig.
3 vollkommen identisch, nur ist hier die Führung 16 krummlinig, nämlich auf einem
Kreisbogen mit; dem Mittelpunkt im Gelenk des Vorderendes der oberen Zugstange 9
gekrümmt ausgebildet.
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grabenlosen Verlegung Der erfindungsgemäße Dränleger zur / -ann mit
einer Vorrichtung ausgerüstet sein, die die Herausführung des hrbeitsorgans aus
dem Drän nach oben ohne Vor- bzw. Rückwärtsfahrt der Maschine gewährleistet.Wie
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen, ist am Verbindungsglied 11 ein vektor 18, mit dem der
Flügel 8 der Höhenlagesteuerung des Arbeitsorgans starr verbunden ist, in einem
horizontalen Quergelenk 17 angeordnet. Der Sektor 18 ist im Körper durch eine Verriegelung
19 mit einer Steuerstaw!ge 20 und einer Feder 21 feststellbar.
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Die oben beschriebene Konstruktion des Dränlegers zur grabenlosen
Verlegung arbeitet wie folgt.
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Der Dränleger wird auf die erforderliche Änfangstiefe in einer vorläufig
ansgehobenen Grube noder einem Sammelgraben abgesenkt und beginnt seine Vorwärtsbewegung,
wobei er das Entwässerungsrohr auf die Grabensohle verlegt. Der Winkelstellungsgeber
6 des Arbeitsorgans liefert ununterbrochen Signale über die Abweichung der Winkelstellung
des Ärbeits organs von der erforderlichen Stellung. Im entsprechenden Ver
stärker-Umformer
5 werden diese Signale in Befehle umgeformt, die am Hydraulikzylinder 3 zur Drehung
des Arbeitsorgans ankommen.Die Drehung des letzteren erfolgt entweder samt dem Rahmen
in bezug auf den Schlepper (Fig. 1) oder in bezug auf den Rahmen (Fig. 2>. Gleichzeitig
damit mißt der Höhenlagegeber 6 kontinuierlich die Abweichung der Höhe des hrbeitsorgans,
genauer gesagt, der Höhe seiner Schneide Ä, d.h.
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der Grabentiefe, von der erforderlichen. Diese Abweichung wird mit
dem Geber 6 hinsichtlich einer Grundlinie gemessen, die in einem der bekannten Verfahren
vorgegeben wird (Sopierdraht, Laserstrahl, Visierlinie eines optischen Geräts u.dg3)0
Nach der Verstärkung und Umformung in ihrem Verstärker-Umformer 7 wirken die Signale
von diesem Geber 6 als Stellbefehle auf den Hydraulikzylinder 12 zur Drehung der
Höhenlagesteuerorgane des Arbeitsorgans ein. Unter der Wirkung des Zylinders 12
drehen sich das Verbindungsglied 11 und die starr damit verbundenen Flügel 8 der
Höhenlagesteuerung des Messers.
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Die gleichzeitige Wirkungr-von zwei erwähnten Gebern, d.h. Stabilisierung
des Arbeitsorgans nach zwei Koordinaten ( Winkel und Höhe), schwächt den Einfluß
von Störgrößen, die die Bewegungsbahn des Arbeitsorgans zu verzerren suchen, wesentlich
ab. Dadurch wird die praktische Unabhängigkeit der Verlegung hinsichtlich Genauigkeit
und Geschwindigkeit von Oberflächenunebenheiten unter dem Schlepper und eventuellen
Kraftwirkungen auf das Arbeitsorgan gewährleistet. Die Schnellwirkung
des
Steuersystems ist dadurch bewirkt, daß das Verbindungsglied 11 und die Flügel 8
über zwei Gelenkstangen 9 und 10, die mit dem Messer 1 und dem Verbindungsglied
11 ein Gelenkviereck mit vorne zusammenlauiender Ober- und Unterseite bilden, mit;
dem Messer 1 verbunds sind. Der Kreuder zungspunkt (B) der Verlängerung dieser Zugstangen
ist/Momentangeschwindigkeitspol des Flügels bei seiner Drehung. Durch diese Einrichtung
wird die Anordnung des Drehpunktes der Flügel, der gleichsam ein imaginäres Gelenk
für ihre Befestigung am kesser ist, und des Druckpunktes, d.h. des Angriffspunktes
einer am Messer angreiferlden steuernden Hubkraft in einem beträchtlichen Abstand
voneinander gewährleistet. Je größer dieser Abstand ist, desto schnellwirkender
wird das Steuersystem.
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Die Flügel führen jedoch keine ebene Bewegung aus. Bei der Steuerung
findet auch eine gewisse Drehung des Flügels statt.
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Dabei stellt sich der Flügel im Gleichgewichtszustand unter einem
gewissen Anstellwinkel ein, der die Vertikalkomponente hervorruft, welche die Tendenz
des Messers zum Einsinken unter dem Einfluß seines Gewichts und der Form der Schneide,
an der die nach unten gerichtete Komponente der Bodenreaktion auftritt, ausgleicht,
wodurch die steuerbedingungen wesentlich verbessert werden.
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Die Lageregelung des Momentandrehpunktes (B) der Flügel kann bei
der Änderung von physikalisch-mechanischen Bodeneigenschaften erforderlich sein,
weil die Schn.llwirkung des
Systems in unterschiedlichen Böden
verschieden sein muß.
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Diese Regelung wird durch die Wirkung des Kraftzylinders 15 (Fig.
3) gewährleistet, der das Gleitstück 13 und mit diesem auch das hintere Gelenk der
oberen Zugstange 9 die Führung 14 hinauf oder hinab verschiebt. Die Änderung der
gegenseitigen Stellung der Zugstangen 9 und 10 verändert den Winkel zwischen ihnen
und bringt näher oder entfernt den Momentandrehpunkt (B) der Flüge 8. Bei der in
Fig. 3 dargestellten Variante ändert sich dabei die Yiinkelstellung der Flügel 8,
und für deren Korrektur wird die Wirkung des Hydraulikzylinders 12 nötig sein, der
die Flügel 8 in die Gleichgewichtsstellung bewegt.
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Der in Fig. 4 gezeigte Mechanismus erfordert keine derartige zusätzliche
Regelung, weil die Wirkung des Hydraulik zylinders 15 keine Drehung der Flügel 8
nach sich zieht denn die Verschiebung des Gleitstücks 13 erfolgt auf der Bogenführung
16, deren Mittelpunkt im vorderen Gelenkt der oberen Zugstange 9 liegt Im Zuge der
Verlegung kann es erforderlich werden das Arbeitsorgan am Ort bei stillstehendem
Schlepper aus dem Dränschlitz zu heben. Dies wird beispielsweise<notwendig>
beim Stoßen auf ein unüberwindliches Hindernis (großer Stein od. desgl.), beim Betrieb
in beengten. Verhältnissen, wenn der Drän dicht an einem künstlichen Bau endet/.
Dieser Hub wird durch die in die Schlitzwände eingreifenden Flügel verhindert.
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Die in Fi. 5, 6 dargestellte Vorrichtung gewährleistet diesen Hub.
Dazu zieht der Maschinenführer die Verriegelung 19 mit Hilfe der Steuerstange 20
zurück, uXld dem Sektor 18 bietet sich die Möglichkeit, frei im Gelenk 17 um das
Verbildungsglied 11 bis zu der in Fig. 6 gezeigten stellung zu Herausziehen drehen.
Dem weiteren / des Messers aus dem Boden leistet der Flügel 8 den geringsten Widerstand.
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Wie aus der Beschreibung zu ersehen ist, weist der Dränleger Verlegung
zur grabenlosen / ein sehr vollkommenes Systems der Verbindung mit dem Schlepper
und der Lagesteuerung des ochneieine denarbeitsorgans auf, das die Möglichkeit bietet,
/ abgedeckte waagerechte Dränage mit einer Genauigkeit zu verlegen, die den höchsten
Antforderungen bei einer Verlegungsgeschwindigkeit gerecht wird, die nur durch die
Zugkraftmöglichkeiten des Schleppers in verschiedenen Böden in einem Gelände begrenzt;
ist, dessen Oberfläche sich durch beträchtliche Unebenheiten kennzeichnen kann.
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Der Dränleger bereitet dem Hersteller keine zusätzliche Schwierigkeiten,
die mit der Verwendung neuer, bisher unbekannter Zubehörteile im Zusammenhang stehen,
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