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Mit einem Arbeitsfahrzeug verbindbares Grabenräumgerät
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Die.Erfindung betrifft ein mit einem Arbeitsfahrzeug verbindbares
Grabenräumgerät für Gräben mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei einem bekannten Grabenräumgerät dieser Art ist als Arbeitsfahrzeug
ein Schlepper od.dgl. Zugmaschine vorgesehen, die an einem seitwärts ausladenen
Arm eine Bodenfräse als Schneidvorrichtung für den Graben trägt. Die Mantelfläche
der Bodenfräse ist dabei in der Weise mit messerartigen Schneidwerkzeugen bestückt,
daß das Räumgut zur Grabensohle hin gelenkt und auf eine das Räumgut auffangende
Schütte geworfen wird, die der Schneidvorrichtung in Vorschubrichtung des Arbeitsfahrzeugs
vorgeordnet ist. Von der Schütte gelangt das Räumgut auf eine z.B.
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aus einem umlaufenden Förderband bestehende Fördereinrichtung, die
das Räumgut auf die Höhe der Ladepritsche eines vom Arbeitsfahrzeug vorwärts geschobenen
Lastwagens abschüttet.
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Bei dieserbekannten Ausgestaltung ist zwar ein schwadenförmiges Auswerfen
des Räumgutes zu der einen oder der anderen Seite des Grabenshin vermieden, wie
es häufig die Raumverhältnisse oder auch die Verkehrsbedingungen bei Straßengräben
an stark frequentierten Verkehrswegen erforderlich machen, jedoch ist diese geländefreie
Ablagerung des Räumgutes mit einem hohen maschinelle Aufwand verbunden und erfordert
darüber hinaus verhältnismäßig breiten Raum entlang dem zu bearbeitenden Graben,
der von dem Arbeitsfahrzeug einerseits und insbesondere von dem zur Aufnahme des
Räumgutes vorgesehenen Lastwagen benötigt wird. Bei beengten
Wegeverhältnissen
ist daher das bekannte Grabenräumgerät mit seinem Lastwagen zur Aufnahme des Räumgutes
häufig nicht einsatzfähig. Darüber hinaus ist die Anordnung und Befestigung der
Fördereinrichtung zwischen der Schneidvorrichtung des Grabenräumgerätes einerseits
und dem Lastwagen andererseits, die beide von dem Arbeitsfahrzeug vorgeschoben werden,
aufwendig und störanfällig und damit einer sauberen Ablage des Räumgutes auf der
Ladepritsche des Lastkraftwagens abträglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Arbeitsfahrzeug
verbindbares Grabenräumgerät der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das villseitig,
insbesondere bei beengten Platzverhältnissen, einsetzbar ist und mit einfachen Mitteln
ein sicheres, stör-ungsfreies Entfernen des Räumgutes gestattet.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Ausgestaltung des
Grabenräumgerätes gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
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Bei dieser Ausgestaltung benötigt der als Arbeitsfahrzeug Verwendung
bindende, in der Bauindustrie an sich bekannte, auch als Löffelbagger bezeichnete
Hydraulikbagger aufgrund seiner vergleichsweise schmalen Spur nur geringen Raum
für sein Verfahren entlang dem zu bearbeitenden Graben, während zugleich ein gesonderter
Lastwagen mit vergleichsweise breiter Spur und großen Breitenabmessungen seiner
Ladepritsche dadurch vermieden ist, daß die in Vorschubrichtung der Schneidvorrichtung
nachgeordnete Fördereinrichtung einen grabennahen Aufnahmebehälter für eine unmittelbare
Aufnahme des Räumgutes im Grabenbereich unfäßt. Die Fördereinrichtung und der Aufnahmebehälter
bilden dabei gleichsam eine Aufnahmeeinheit für das Räumgut, die lange Förderwege
für das Räumgut vermeidet und insbesondere von solchen Funktionsstörungen frei gehalten
ist, wie sie durch die Verbindungseinrichtungen zwischen zwei jeweils für sich vorgeschobenenen
Geräten bzw. Fahrzeugen hervorgerufen werden. Die Ausbildung des Grabenräumgeräts
mit einem Aufhängelager zur Schwenkverbindung mit dem Auslegerarm und dem Kippzylinder
des Hydraulikbaggers nutzt dabei die be-
kannte Technik des Hydraulik-
bzw. Löffelbaggers zur Herbeiführung der Kippbewegung des Baggerlöffels durch ein
Einfahren der Kolbenstange des Kippzylinders für eine entsprechende Schwenkbewegung
des gesamten Grabenräumgerätes um eine horizontale Achse aus, um so in bewährter
leise mit einfachen, erprobten Mitteln eine entsprechende Kippbewegung des Grabenräumgeräts
mit seinem Aufnahmebehälter zum Entleeren des Räumgutes herbeizuführen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Grabenräumgerät
an seinem Aufhängelager un eine Hochachse drehbar abgestützt, zu welchem Zweck ein
am Aufhängelager abgestützter, einen Drehkranz antreibender Hydraulikmotor vorgesehen
sein kann, mittels dessen das Grabenräumgerät in entgegengesetzten Drehrichtungen».
h. nach links und rechts gegenüber dem Auslegerarm und dem Kippzylinder des Hydraulikbaggers
um beispielsweise jeweils 360" drehbar sein kann. Anstelle eines Hydraulikmotors
kann auch eine auf den Drehkranz wirkende, hydraulisch betätigte Zahnstange vorgesehen
sein.
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Die drehbare Ausgestaltung des gesamten Gerätes ermöglicht eine verbesserte
Variabilität des Anstellwinkels des Hydraulikbaggers zum Grabenräumgerät, so daß
der Hydraulikbagger unter geringer Platzbeanspruchung bzw. mit einer minimalen Verkehrsbehinderung
unter zugleich optimaler Hindernisumgehung geführt werden kann.
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Die Schneidvorrichtung kann vorteilhaft den Grabenböschungen zugeordneten
Schneidwerkzeuge, z.B. Schneidscheiben, mit oder ohne Eigenantrieb umfassen, deren
Neigung entsprechend dem Böschungswinkel vom Fahrerhaus des Hydraulikbaggers aus
während des Arbeitsprozesses einstellbar ist. Zur Böschungsbearbeitung können jedoch
grundsätzlich auch andere Werkzeuge, wie Schnecken, Schürfwerkzeuge usw., verwendet
werden.
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Die Fördereinrichtung besitzt vorteilhaft eine von der Grabensohle
schräg nach oben entgegen der Vorschubrichtung geneigte Ausrichtung und kann dabei
von einer um eine obere und eine untere Kettenrolle umlaufenden Förderkette mit
abstehenden,
jeweils einen Zwischenraum zwischen sich belassenden
Greiferleisten gebildet sein, die in ihrem oberen Endbereich mit einer Einfüllöffnung
des Aufnahmebehälters in Verbindung steht.
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Anstelle einer solchen Förderkette können grundsätzlich auch andere
Werkzeuge, z.B. eine Schnecke, zur Reinigung der Grabensohle und zur Aufnahme des
Räumgutes verwendet werden.
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Von besonderem Vorteil ist die nach der Erfindung vorgesehene Ausgestaltung
des Aufnahmebehälters mit einer offenen Ausschüttöffnung für das Räumgut, die im
von der Fördereinrichtung abgewandten oberen Endbereich des Aufnahmebehälters gebildet
ist und deren öffnungsebene in der Aufnahmestellung des Aufnahmebehälters im wesentlichen
horizontal ausgerichtet ist. Zum Entleeren wird der Aufnahmebehälter mittels des
Kippzylinders des Hydraulikbaggers um etwa 900 aus seiner Aufnahmestellung in eine
Ausschüttstellung geschwenkt, in der die Offnungsebene der Ausschüttöffnung im wesentlichen
vertikal ausgerichtet ist. Hierdurch ist eine Verschlußklappe des Aufnahmebehälters
mit einem Verschlußmechanismus und zugehörigen Dichtungen, die zum Entleeren des
Aufnahmebehälters geöffnet werden müßte und deren Betätigung oder Funktionsstörung
den Arbeitsablauf hemmen würde, vermieden.
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Zahlreiche weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus den weiteren Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung
mit der Zeichnung, in deren Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht
ist. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht eines Grabenräumgerätes,
entgegen der Vorschubrichtung des Gerätes gesehen, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie A-B der Fig. 3 und Fig. 3 eine Draufsicht auf das Grabenräumgerät mit bereichsweise
abgebrochen dargestellten Teilen.
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Das in der Zeichnung dargestellte, als Ganzes mit 1 bezeichnete Grabenräumgerät
zum insbesondere Reinigen von Gräben mit im
wesentlichen trapezförmigem
Querschnitt ist mittels eines Aufhängelagers 2 mit einem Hydraulikbagger (nicht
dargestellt) als Arbeitsfahrzeug verbindbar. Hierzu sind in dem im wesentlichen
von einer oben gebogenen Platte gebildeten Aufnahmelager 2 zwei waagerecht nebeneinander
oder senkrecht übereinander angeordnete Aufhängebohrungen 3 angebracht, die in an
sich bekannter Weise über Bolzen mit dem Auslegerarm und dem bei den bekannten Hydraulik-bzw.Löffelbaggerndem
Baggerlöffel zugeordneten Kippzylinder verbunden sind, so daß das Grabenräumgerät
1 in an sich von den im Straßen- und Wegebau verwendeten Hydraulik- bzw. Löffelbaggern
her bekannter Weise um eine horizontale Achse schwenkbar ist.
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Mit dem Aufhängelager 2 ist mittels Schrauben 4 ein Hydraulikmotor
5 fest verbunden, der einen Drehkranz 6 antreibt, welcher über eine einen Sicherungsbolzen
7 umfassende Verbindungseinrichtung 8 mit einem Aufnahmebehälter 9 des Grabenräumgeräts
1 fest verbunden ist. Hierzu umfaßt die Befestigungseinrichtung 8 einen Flansch
10, der mit einer oberen Abdeckplatte 11 des Aufnahmebehälters 9 z.B. durch Verschweißung
fest verbunden ist.
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Mittels des Hydraulikmotors 5 ist das Grabenräumgerät 1 insgesamt
Ueber den Drehkranz 6 um eine Hochachse 12 in entgegengesetzten Drehrichtungen gegenüber
dem Auslegerarm und dem Rippzylinder des Hydraulikbaggers um beispielsweise 3600
drehbar.
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Durch diese Drehbarkeit um die Hochachse 12 sowie durch die durc die
Aufhängung am Auslegerarm und am Kippzylinder des Hydraulik baggers gegebene Schwenkbarkeit
um eine horizontale Achse ist es möglich, etwaige zwischen dem auf der Straße fahrenden
Hydraulikbagger und dem zu bearbeitenden Graben befindliche Hindernisse, z.B. Bäume,
auf einfache Weise zu umgehen und die gesamte Grabenstrecke lückenlos zu bearbeiten.
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Zum Abschälen und Profilieren der Grabenböschungen besitzt das Grabenräumgerät
1 eine als Ganzes mit 13 bezeichnete Schneidvorrichtung. Die Schneidvorrichtung
13 umfaßt bei dem dargestellten Beispiel zwei jeweils einer der beiden Grabenböschungen
zugeordnete Schneidwerkzeuge 14 in Form von Schneidscheiben, deren Neigung entsprechend
dem Böschungswinkel z.B. zwischen
100 und 500 einstellbar ist.
Die Verstellbarkeit der Schneidwerkzeuge 14 mitsamt einer hierzu vorgesehenen Verstellvorrichtung
15 ist in Fig. 1 durch die strichpunktierte Wiedergabe der maximalen Neigungsstellung
der Schneidwerkzeuge 14 verdeutlicht.
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Die Verstellvorrichtung 15 für die Schneidwerkzeuge 14, die an Tragarmen
16 mittels Schrauben 17 für eine Rollbewegung abgestützt sind, wird von einem hydraulischen
Arbeitszylinder 18 betätigt, der an der Vorderwand 19 des Aufnahmebehälters 9 mittels
einer Halterung 20 schwenkbar abgestützt ist. Ein an der Vorderwand 19 z.B. durch
Verschweißung festgelegtes Sicherungsglied 21 verhindert unerwünschte Pendelbewegungen
des Hydraulikzylinders 18.
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Zur Durchführung der Verstellbewegung ist die Kolbenstange 22 des
hydraulischen Arbeitszylinders 18 an eine Verbindungsscheibe 23 angelenkt. Mit den
beiden symmetrisch zur Langsachse des Hydraulikzylinders 18 angeordneten Enden der
Verbindungsscheibe 23 ist je ein Gelenkhebelarm 24 schwenkbar verbunden, an deren
mittlerem Bereich je ein Stützarm 25 mit einem Ende angelenkt ist. Mit ihrem anderen
Ende sind die beiden Stützarme 25 übereinander gelegt und in einem gemeinsamen Festpunkt
drehbar an der Vorderwand 19 des Aufnahmebehälters 9 abgestützt. Die Gelenkhebelarme
24 sind an ihren unteren Enden schwenkbar mit je einem Stellhebel 26 verbunden,
der wiederum an einen Stellarm 27 angelenkt ist. Die Stellarme 27 greifen jeweils
mit einem Ende in eine Kulisse 28 ein, in der sie unter Mitnahme der Tragarme 16,
an die sie mit ihrem anderen Ende angelenkt sind, axial zur Neigungsverstellung
der Schneidwerkzeuge 14 verschiebbar sind.
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An die Stelle der Verstellvorrichtung 15 können- auch andere Verstellvorrichtungen
treten, z.B.zwei parallel ansteuerbare hydraulische Arbeitszylinder, die jeweils
auf einen der beiden Tragarme 16 der Schneidwerkzeuge 14 einwirken.
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Während des Vorschubes des Grabenräumgerätes 1 mittels des Hydraulikbaggers
werden die Schneidwerkzeuge 14 in die Grabensohle gedrückt, erfahren somit einen
Widerstand und werden durch die Vorwärtsbewegung des Hydraulikbaggers in eine rollen
Bewegung mit schneidender Wirkung versetzt. Die unterschnittene Bodenteile der Grabenböschungen
werden dabei einerseits von der Schneidwerkzeugen 14 selbst und andererseits durch
Leitwerkzeuge 29 in Form von Pflugscharen in die Grabensohle gelenkt.
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Die Leitwerkzeuge 29 sind dabei mit Hilfe geeigneter Streben 3C an
den Tragarment befestigt und erstrecken sich von den Schneidwerkzeugen 14 zu einer
als Ganzes mit 31 bezeichneten Fördereinrichtung für das Räumgut hin. Sollte sich
den Schneidwerkzeugen 14 ein größerer Widerstand, z.B. ein Baumstumpf, entgegenstellen,
so weichen die Tragarme 16 entgegen dem Widerstand entsprechend vorgespannter Federstäbe
32, die zwischen den Tragarmen 16 und den Stellarmen 27 angelenkt sind, bis zu etwa
20° nach oben aus und werden danach von dem jeweiligen Federstab 32 in ihre Ausgangslage,
d.h. in Bodenberührung mit der Grabensohle, zurückgedrückt. Dabei arbeiten die Trägerarme
16 der Schneidwerkzeuge 14 unabhängig voneinander.
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Die Fördereinrichtung 31 besitzt eine von der rabensohle schräg nach
oben entgegen der Vorschubrichtung geneigte Ausrichtung, wobei ihr oberer Endbereich
mit einer Einfüllöffnung 33 des Aufnahmebehälters 9 in Verbindung steht. Bei dem
dargestellten Beispiel ist die Fördereinrichtung 31 von einem Kettenförderer mit
einer um eine obere, angetriebene Rettenrolle 34 und eine untere, als Umlenkrolle
arbeitende Kettenrolle 35 umlaufenden Förderkette 36 mit von dieser abstehenden
Greiferleisten 37 gebildet, zwischen denen jeweils ein Zwischenraum in Umlaufrichtung
der Förderkette 36 gebildet ist, die in Fig. 2 durch einen Richtungspfeil 38 versinnbildlicht
ist. Die Förderkette 36, die durch Kettenspannrollen 39 gespannt ist, läuft in einem
Schacht 40 des Aufnahmebehälters 9 um. Der Schacht 40 ist im vorderen Endbereich
des Aufnahmebehälters 9 gebildet, und endet innen an der Einfüllöffnung 33 kurz
vor der Umlenkung des Fördertrums der Förderkette 36 um
die Kettenrolle
34, deren Welle 41 von einem geeigneten Antriebsmotor, z.B. einem Hydraulikmotor
42 über Kupplungsscheiben 43 angetrieben ist. Der Hydraulikmotor 42 ist dabei mittels
Schrauben 44 auf der oberen Abdeckung 11 des Aufnahmebehälters 9 befestigt.
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Im Bereich der oberen Kettenrolle 34 ist ein mit den Greiferleisten
37 der Förderkette 36 zusammenwirkender Abstreifer 45 vorgesehen, der an der Innenseite
einer Schachthaube 46 z.B.
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durch Verschweißung befestigt ist und etwa über das obere Ende der
Einfüllöffnung 33 mitgenommenes Räumgut, z.B. Gras od.dgl.
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strangförmiges Gut, von den Greiferleisten 37 abstreift, so daß es
durch die Einfüllöffnung 33 in den Aufnahmebehälter 9 zurückfällt. Die Schachthaube
46 übergreift die obere Kettenrolle 34, schützt die Fördereinrichtung und bildet
eine Sicherheit gegen Abraumauswurf. Uber einen vorderen Haubendeckel 47 ist die
Schachthaube 46 zugänglich.
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Zum Entleeren des Aufnahmebehälters 9 ist dieser mit einer offenen
AusschUttöffnung 48 für das Räumgut versehen, die im von der Fördereinrichtung 31
abgewandten oberen Endbereich des Aufnahmebehälters 9 dadurch gebildet ist, daß
die obere Abdeckung 11 des Aufnahmebehälters 9 mit Abstand von dessen Rückwand 49
endet. In der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung des Grabenräumgerätes
1, die zugleich die Aufnahmestellung des Aufnahmebehälters 9 für Räumgut ist, ist
die öffnungsebene der Ausschüttöffnung 48 im wesentlichen horizontal ausgerichtet.
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Zum Entleeren des Aufnahmebehälters 9 wird das Grabenrcungerat 1 zunächst,
unter der in der Regel zutreffenden Voraussetzung, daß die Arbeitsrichtung des Grabenräumgerätes
1 von der Längsrichtung des Auslegerarms des Hydraulikbaggers abweicht, soweit mittels
des Hydraulikmotors 5 und des von diesem angetriebenen Drehkranzes 6 um die Hochachse
12 geschwenkt, bis die Tragarme 16 der Schneidwerkzeuge 14 eine gedachte Verlängerung
des Auslegerarms des Baggers bilden. Daraufhin wird der Aufnahmebe-
hälter
9 durch Einfahren der Kolbenstange des Kippzylinders des Baggers um etwa 900 aus
seiner Aufnahmestellung in eine Ausschüttstellung geschwenkt, in der die öffnungsebene
der Ausschüttöffnung 48 im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Diese Kippbewegung
ist an sich von Hydraulik- bzw.
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Löffelbaggern her bekannt, wobei durch Umsteuern des Kippzylinders
und Ausfahren der Kolbenstange die in der Zeichnung dargestellte Arbeitsstellung
des Grabenräumgerätes 1 bzw.
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Aufnahmestellung des Aufnahmebehälters 9 wieder hergestellt wird.
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Mittels des Grabenräumgerätes 1 können im übrigen Böschungen in verschiedener
Breite bearbeitet werden. Hierbei können die von Schneidscheiben gebildeten Schneidwerkzeuge
14 in ihrem Durchmesser unter Anpassung der Werkzeugaufhängung variiert werden.
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Die Vorderwand 19 des Aufnahmebehälters 9 ist mittels Schrauben 50
an den eigentlichen Behälter 9 angeschraubt und in ihrem mittleren Bereich mit einer
Öffnung 51 für den Durchtritt der Förderkette 36 versehen. Unter Anpassung der Vorderwand
19 verjüngen sich die beiden Seitenwände 52 des Aufnahmebehälters 9 mit schrägen
Wandteilen 53 nach unten, die in gewisser Weise der Böschungsneigung folgen und
an ihrem unteren Ende in senkrechte, bei dem dargestellten Beispiel kurze Schachtwände
54 des Förderschachtes 40 einmünden. Der untere Endbereich des Aufnahmebehälters
9 ist dadurch gegenüber dessen oberem Hauptbereich für ein Eingreifen in den Graben
in seiner Breitenabmessung verkleinert.
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Zur Bearbeitung von Gräben mit extrem steilen Böschungen ist es möglich,
das insoweit aus der Zeichnung ersichtliche Stirnprofil des Aufnahmebehaiters 9
dahingehend abzuändern, daß die unteren Schachtwände 54 verlängert und die Schrägwände
53 steiler gestellt werden, so daß der Aufnahmebehälter 9 mit seinen schrägen Wandungen
53 einen größeren Abstand von der Grabensohle einnimmt und somit ein Einschneiden
des Aufnahme-
behälters 9 in die Grabenböschungen verhindert wird.
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Dabei kann insgesamt auch der Aufnahmebehälter 9 schmaler ausgebildet
und für die Bearbeitung entsprechend schmaler Gräben der Querabstand der Tragarme
16 der Schneidwerkzeuge 14 etwa bis auf die Arbeitsbreite der Fördereinrichtung
31 verringert werden. Der Aufnahmebehälter 9 kann im übrigen soweit nach vorn verlängert
werden, daß an seinen Innenseiten die Anlenkung der Schneidwerkzeuge 14 erfolgen
kann, ohne die Umlaufbewegung der Förderkette 36 zu behindern.
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Durch die bei dem dargestellten Beispiel als Schneidwerkzeuge 14 verwendeten
Schneidscheiben, die eine drehende Schneidwirkung entfalten, werden sehr saubere
Schnittflächen erreicht, so daß in Verbindung mit der das Räumgut aufnehmenden und
zugleich die Grabensohle frei legenden und profilierenden Fördereinrichtung 31 ein
vorgegebenes Grabenprofil mit großer Genauigkeit hergestellt werden kann. Durch
die Möglichkeit der Zwischenablagerung des Räumgutes in dem Aufnahmebehälter 9 wird
insbesondere beim Grabenreinigen ein kontinuierlicher Arbeitsablauf mit hohem Räumfortschritt
erreicht.
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Die gesamte Antriebskraft der Schneidvorrichtung und der Fördereinrichtung
kann von der Hydraulikanlage des Baggers abgenommen und über geeignete Verteilereinrichtungen
an das Grabenräumgerät geleitet werden. Statt dessen kann der Kraftbedarf des Grabenräumgerätes
von einem separaten Aufbaumotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe über geeignete
Verbindungsleitumengedeckt werden. Der Antrieb zum Schwenken des Grabenräumgerätes
um die Hochachse 12 und für die Neigungsverstellung der Schneidvorrichtung entsprechend-dem
Böschungswinkel des Grabens werden zweckmäßig von der normalen Hydraulikeinrichtung
des Baggers abgenommen.
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