DE2837031A1 - Draenleger - Google Patents

Draenleger

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DE2837031A1
DE2837031A1 DE19782837031 DE2837031A DE2837031A1 DE 2837031 A1 DE2837031 A1 DE 2837031A1 DE 19782837031 DE19782837031 DE 19782837031 DE 2837031 A DE2837031 A DE 2837031A DE 2837031 A1 DE2837031 A1 DE 2837031A1
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Meri I Bobtschenok
Jurij P Egorov
Igor V Erofejenko
Michail L Fainsilber
Nikolaj V Karev
Valerij K Kolbasov
Vladimir F Korelin
Jurij S Koslov
Viktor B Kudisch
Eduard N Kusin
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • E02F5/102Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables operatively associated with mole-ploughs, coulters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/14Component parts for trench excavators, e.g. indicating devices travelling gear chassis, supports, skids
    • E02F5/145Component parts for trench excavators, e.g. indicating devices travelling gear chassis, supports, skids control and indicating devices

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Description

  • DRÄNLEGER Die Erfindung betrifft Bodenaushubmaschinen, vorzugsweise Maschinen zum Verlegen von abgedeckter w@agerechter Dränage.
  • 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.
  • 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.
  • Diese Nachteile riefen ein grabenloses Verfahren zur sich Dränageverlegung, das / in der Weltpraxis des Meliorations- und Irrigationsbauwesens immer mehr durchsetzt , ins Leben.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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".
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Dabei kann die Führung das Gleitstücks geradlinig oder dem bogenförmig mit/Krümmungsmittelpunkt des Bogens im Gelenk des Vorderendes der oberen Zugstange ausgebildet werden.
  • 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.
  • Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Im übrigen enthält der Dränleger sowohl nach Verwendungs zweck als auch Anordnung ähnliche Teile und Baugruppen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die oben beschriebene Konstruktion des Dränlegers zur grabenlosen Verlegung arbeitet wie folgt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Flügel führen jedoch keine ebene Bewegung aus. Bei der Steuerung findet auch eine gewisse Drehung des Flügels statt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Der Dränleger bereitet dem Hersteller keine zusätzliche Schwierigkeiten, die mit der Verwendung neuer, bisher unbekannter Zubehörteile im Zusammenhang stehen, L e e r s e i t e

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE grabenlosen Verlegung e Dränleger zur / , der einen Rahmen mit einem daran befestigten Schneidenarbeitsorgan zum Verlegen von Dräns, dus mit einem Hydraulikzylinder zur linderung seiner Winkelstellung und einem Winkelstellungsgeber mit einem Verstärker-Umformer versehen ist, sowie eine Vorrichtung zur Steuerung der Höhenlage des Arbeitsorgans enthält die in Form eines mit dem Arbeitsorgan verbundenen, um eine waagerechte querachse drehbaren Auflagers, das einen Hydraulikzylinder für dessen Drehung aufweist, ausgeführt ist, d a d u r c h g e k e n 11 Z e i c h n e t , daß das drehbare Auflager über einen Hydraulikzylinder (12) für seine Drehung und einen zusätzlichen Verstärker-Umformer (7) mit einem am Arbeitsorgan (1) angeordneten Geber (6) seiner Höhenlage verbunden und als beiderseits aus dem Arbeitsorgan herausragende, auseinandergehende (1) / Flügel (8) ausgebildet ist, die mit einem Verbindungsglied (11), das an dem Arbeitsorgan (1) mittels er zwei/ übereinanderliegender Zugstangen (9 und 10) angelenkt ist, deren Verlängerungen in Fahrtrichtung der Maschine zusammenlaufen, starr verbunden sind, und der Winkelstellungsgeber (4) des Arbeitsorgans (1) über seinen Verstärker-Umformer (5) mit dem Hydraulikzylinder (3) zur Änderung der Winkelstellung des Arbeitsorgans (1) in Verbindung steht.
  2. 2, Dranleger nach Anspruch 1, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an dcm Verbindungs glied (11) ein mit einer gesteuerten Verriegelung (19) versehener drehbarer Sektor (18) angeordnet und die Flügel (8) starr an diesem Sektor (18) befestigt sind.
  3. oder 3. Drähleger nach Anspruch 1/ 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem drehbaren Auflager und dem Hydraulikzylinder (12) für seine Drehung einerseits und den zusammenlaufenden Zugstangen (9 und 10) andererseits ein am hinteren Ende der oberen Zugstange (9) angelenktes Gleitstück (13) zur Änderung des Konvergenzwinkels der Zugstangen (9 und 10) und eine am hinteren Runde der unteren Zugstange (10) angelenkte und mit dem Verbindungsglied (11) dcs drehbaren Auflagers verbundene Führung (14 oder 16) dieses Gleitstücks (13) angeordnet und zur Verschiebung des Gleitstücks (13) ein zusätzlicher Eraftzylinder (15) vorgesehen sind.
  4. 4. Dräuleger nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führung (14) des Gleitstücks (13) geradlinig ausbebildet ist.
  5. 5. Dränleger nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t D daß die Führung (16) des Gleitdem stücks (13) bogenförmig mit/Krümmungsmitteltunkt des Bogens im Gelenk des Vorderendes der oberen Zugstange (9) ausgebildet ist0
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