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Spaten Die Erfindung betrifft einen Spaten, mit dessen Hilfe die bei
der Grabarbeit zu leistende, eine starke Ermüdung verursachende menschliche Kraftanstrengung
ganz erheblich vermindert wird, ohne daß dadurch das Ergebnis der Arbeit gegenüber
der bisherigen Arbeitsweise beeinträchtigt_wird. Im Gegenteil: die vielleicht (schmaler
als bisher abgestochenen Schollen kommen .bei Verwendung des den Gegenstand der
Erfindung bildenden Spatens auch bei einer verhältnismäßig schmalen Grabfurche nach
einer Drehung um etwa i8o° auf den der Abstichkante gegenüberliegenden Hang der
Grabfurche mit dem unteren Teil nach oben zu liegen.
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Die allgemein schwere und besonders in Gärtnereien nicht zu vermeidende
Arbeitsleistung beim Umgraben hat bereits viele Erfinder auf den Plan gerufen, welche
mittels der verschiedensten, an einem Spaten anzubringenden Hilfsvorrichtungen dem
die Grabarbeit Leistenden eine Arbeitserleichterung verschaffen wollten. Es hat
sich jedoch leider gezeigt, daß keine einzig,- der bisher vorgeschlagenen oder auf
den Markt gekommenen Vorrichtungen eine Erleichterung zu bieten vermag.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, welche einen Spaten betrifft, bei
dem in Abweichung von allen bisher gemachten Vorschlägen das mit einem kurzen Ansatzstutzen
versehene Spatenblatt an dem eigentlichen Spatenstiel unter Zwischenschaltung von
federnden Elementen angelenkt ist.
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Durch diese Maßnahme wird erstmals erreicht, daSdie beim Abstechen
der Erdscholle und beim Vorw ärtsschleudern und Wenden der abgestochenen
Scholle
unter besonderer Anspannung der Rückenmuskulatur zu leistende, aus-dem Kreuzerfolgende
Arbeit vermieden wird. Erfindungsgemäß wird diese Arbeit beim schlagartig erfolgenden
Entspannen besonderer, am Spatenblatt angreifender federnder Organe geleistet, die
mit großem Hebelarm, also unter geringem Kraftaufwand, durch einfaches Verschwenken
des Spatenstiels gespannt werden.
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An dem Spatenstiel ist außerdem ein gleichzeitig als Fußauflage beim
Eintreiben des Spatens in harten Boden sowie als Anschlag und Bodenauflage dienendes
Stützorgan angelenkt. Dieses Stützorgan kann seinerseits mit federnden Organen versehen
oder aber auch in sich so elastisch ausgestaltet sein, daß einerseits zusätzliche,
die Bewegung des mit der abgestochenen Erdscholle nach vorn geschwenkten Spatenblattes
beeinflussende Federkräfte ausgelöst werden und anderseits das Stützorgan selbsttätig
in seine Ruhestellung an der Rückseite .des Spatenblattes zurückgeführt wird.
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Nach dem Einstechen des Spatenblattes werden durch Verschwenken des
Spatenstiels um seinen Schwenkbolzen die federnden Glieder zwischen Spatenblatt
und Stiel und das an ihm angelenkte, auf dem Boden aufliegende Stützorgan mittels
des einen großen Hebelarm bildenden Stiels, also bei geringstmöglicher Kraftentfaltung
des Grabenden, gespannt. Nachdem am Ende dieser Bewegung die Verbindung der abgestochenen
Scholle mit dem sie umgebenden Erdboden gelöst ist, wird das Spatenblatt durch das
nunmehr selbsttätig erfolgende, plötzliche Entspannen der federnden Organe um seinen
nur wenig über der Bodenoberfläche liegenden Schwenkbolzen nach vorn aufwärts geschnellt,
und die abgestochene, auf ihm liegende Scholle wird tangential nach vorn oben geschleudert,
so daß sie am höchsten Punkt ihrer Flugbahn eine etwa waagerechte oder eine mit
ihrem ursprünglich oberen Teil nach rückwärts abwärts geneigte Lage einnimmt, um,
nachdem sie beim Herabfallen mit ihrem ursprünglich unteren Teil an den oberen Rand
des gegenüberliegenden Walls der Grabfurche zu liegen gekommen ist, mit ihrem ursprünglich
oberen Teil auf dem Boden der Grabfurche zu landen.-Durch die Formgebung und das
Material des zwischen der Fußplatte des Stützorgans und dem Spatenstiel eingeschalteten
- federnden Zwischengliedes kann das Arbeiten mit dem Spaten gemäß der Erfindung
noch erheblich erleichtert werden insofern, als in diesem Zwischenglied beim Verschwenken
des Spatenstiels aufgespeicherte und beim Vorwärtsschnellen des Spatenblattes frei
werdende Energien dazu benutzt werden können, den Fortschnellvorgang zu unterstützen
oder die Flugbahn der abgestochenen Erdscholle zu beeinflussen. Auf der arideren
Seite muß dieses Zwischenglied so steif sein und in unmittelbarer Nähe der auch
als Auftrittsfläche zum Eintreiben des Spatens in hartes Erdreich dienernden Fußplatte
so am Spatenblatt abgestützt werden, daß ohne die Gefahr einer Überbeanspruchung
des Zwischengliedes die von dem Fuß des Grabenden ausgeübten Kräfte auf das Spatenblatt
übertragen werden können.
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Der etwa kreisbögenförmigen Fortschnellbewegung des Spatenblattes
um die Schwenkachse am unteren Ende des Spatenstiels kann noch eine zusätzliche,
die gewünschte Flugbahn und Lage der abgeschleuderten Erdscholle beeinflussende
Bewegungskomponente dadurch erteilt werden, daß die Entfernung dieser Schwenkachse
des Spatenstiels von der Bodenplatte des Stützorgans auf dem Boden keine starre
ist, sondern elastisch nachgiebig veränderbar dergestalt, daß bei dem zum Zwecke
des Losreißens der bereits 'hinterstochenen Scholle nach .rückwärts erfolgenden
Verschwenken des Spatenstiels selbsttätig noch gewisse, die Lage dieser Schwenkachse
beeinflussende federnde Organe gespannt werden.
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Das ein paralleles Verschieben des als Schwenkachse dienenden Bolzens
gestattende federnde Zwischenglied kann im Spatenstiel untergebracht werden; es
kann aber auch am oder im Stützorgan angeordnet werden. Im letzteren Falle wird
das Stützorgan zweckmäßig als solches in seiner Gesamtheit federnd ausgebildet.
Es besteht beispielsweise aus einer hörnerartig gebogenen, zweischenkcligen Stahldrähtfeder,
deren Schenkelenden fest mit der Badenplatte des Stützorgans verbunden sind.
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Die Verwendung der doppelschenkelig, hörnerartig gebogenen Stahldrahtfeder
als elastisches Zwischenglied und Befestigungsmittel für das verschwenkbare Stützorgan
am Spatenstiel bringt zwangsläufig den Vorteil mit sich, daß sich die auf den noch
nicht umgegrabenen Boden hinter dem Spatenblatt aufstützende Bodenplatte etwaigen
Bodenunebenheiten anpassen kann, ohne daß dadurch das ordnungsmäßige Arbeiten des
Spatens behindert wird.
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Um die Oberseite der Bodenplatte des Stützorgans als Fußauflage beim
Eintreiben des Spatens in harten Boden benutzen zu können, ist durch seitliche,
an :dem Spatenblattstutzen angebrachte und bei der Ruhelage des Stützorgans unmittelbar
unter die Federschenkel greifende Vorsprünge für eine möglichst starre Verbindung
der Fußauflage mit dem Spatenblatt gesorgt.
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Um eine möglichst lange._Lebensdauer der die Fortschnellbewegung des
Spatenblattes besorgenden federnden Organe zu erzielen, können an Stelle einer ziemlich
stark zu bemessenden, verhältnismäßig starren und ,daher leicht zu Bruch gehenden
Feder mehrere unter Vorspannung gehaltene Druckschraubenfedern vorgesehen werden,
welche durch einen oder mehrere gleichzeitig die Verschwenkbarkeit ides Spatenblattes
relativ zum Spatenstiel begrenzende Bolzen od. dgl. gehalten werden.
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An Stelle der zweischenkeligen Stahldrahtfeder mit Rückhdlfeder kann
auch eine geeignet gebogene, entsprechend stark bemessene, unter Vorspannung eingesetzte
Blattfeder verwendet werden, welche in sich die Funktionen folgender Organe vereinigt;
i. federndes Organ zwischen Spatenstiel und Spatenblatt, 2. federndes Zwischenglied
zwischen
Spatenstiel und Bodenplatte des Stützorgans, 3. das eigentliche
Stützorgan, 4. Fußauflage für das Eintreiben des Spatenblattes in harten Boden,
5. Rückholfederfür das Stützorgan in die Ausgangsstellung.
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Der Spaten gemäß der Erfindung kann als Einhandspaten ausgebildet
und durch Höhenveerstellung des Handgriffes der Körpergröße des Grabenden an.gepaßt
werden. Das Arbeiten mit einer Hand wird nicht unwesentlich dadurch erleichtert,
daß zur Fortbewegung des Spatenblattes an die nächste Einstichstelle oder mindestens
in ihre Nachbarschaft die unmittelbar im Anschluß an die Fortschnellbew-egung des
Spatenblattes den Auflagedruck vermindernde, plötzlich abgebremste kinetische Energie
ausgenutzt wird. Zu diesem Zweck wird der Spaten bei mehr oder minder rückwärts
gekipptem Spatenstiel um die auf dem Boden aufliegende Bodenplatte des Stützorgans
an die gewünschte Stelle verschwenkt, so daß dann nur noch eine wenig Kraft erfordernde
Hubbewegung vor dem nachfolgenden Einstich notwendig ist.
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Für .die Verwendung beider Hände beider Grabarbeit kann erfindungsgemäß
am oberen Ende des Spatenstiels ein mit zwei Handgriffen versehenes, einer Fahrradlenkstange
ähnliches, in seiner Höhe verstellbares Halteorgan vorgesehen werden.
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Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in welcher zwei Ausführungsbeispiele
eines Zweihandspatens gemäß der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung ist
Fig. i eine Seitenansicht des Spatens, Fig.2 eine Vorderansicht des Spatens; Fig.
3 bis 5 zeigen eine schematische Seitenansicht des Spatens in drei verschiedenen
Arbeitsphasen, und zwar Fig.3 zeigt den Spaten unmittelbar nach dem Einstich; Fig.4
zeigt den Spaten bei Beginn der Rückwärtsbewegung des Spatenstiels; Fig.5 zeigt
den Spaten unmittelbar nach dem Abschleudern der abgestochenen Scholle; Fig.6 zeigt
eine andere Ausführungsform des Spatens gemäß der Erfindung in Seitenansicht; Fig.7
zeigt den Spaten der Fig.6 in Vorderansicht mit einem Vertikalschnitt durch den
vorderen Teil der Feder -gemäß Linie VII-VII der Fig. 6. Das Spatenblatt i (vgl.
Fig. i bis 5) ist mit einem kurzen, beispielsweise aus einem Metallrohr bestehenden
Ansatzstutzen 2 versehen, der mittels des Gelenkbolzens 3 mit dem aus einem Metallrohr
bestehenden unteren Ende des Spatenstiels 4 gelenkig verbunden ist.
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Der in seinem oberen Teil ein U-förmiges, nach vorn offenes Profil
aufweisende Ansatzstutzen 2 umfängt in der aus den Fig. i und 2 ersichtlichen Weise
das untere Ende des aus einem Rohr bestehenden Spatenstiels 4, das an seiner Rückseite
eine Aussparung 5 in der Höhe des oberen Endes des Ansatzstutzens 2 aufweist. Hier
ist die Druckschraubenfeder 6 angeordnet, die den an seinen beiden Enden mit einer
Abschlußmutter 7 versehenen Bolzen 8 umschließt. Der Bolzen 8 begrenzt die Verschwenkbarkeit
des Ansatzstutzens 2 des Spatenblattes i relativ zum Spatenstiel 4 und hält gleichzeitig
die Druckfeder 6 mit einer vorgegebenen Vorspannung.
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Es ist möglich, innerhalb der Druckfeder 6 noch eine weitere Druckfeder
von kleinerem Durchmesser anzuordnen oder auch parallel zu dem Bolzen 8 einen oder
zwei weitere, je von Druckfedern umgebene ähnliche Bolzen vorzusehen.
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An der Vorderseite des Stiels 4 ist mittels der durchgehenden Schraube
9 der Lagerbock io befestigt, der beispielsweise ,durch ein geeignet geformtes Blech
od. dgl. gebildet sein kann.
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In diesem Lagerbock io ist das geschlossene Ende i i der zweizinkigen,
hörnerartig gebogenen Gabelfeder 12 drehbar .gelagert. Die Enden 13 der Federzinken
sind mittels Schrauben 14 mit der als Fußauflage dienenden Blechplatte 15 in der
aus Fig. i ersichtlichen Weise an der Bodenplatte 16 befestigt, welche durch ihr
abwärts gebogenes Vorderende einen festen Halt auf dem Boden findet. Der vordere
Teil der Fußauflageplatte 15 ist abwärts gebogen und stützt sich an den Zinken 13
der Gabelfeder 12 ab. Sie bildet gleichzeitig einen Anschlag für das durch die Teile
12 bis 16 gebildete Stützorgan, das durch die unterhalb der Fußauflageplatte 15
angeordnete weiche Zugschraubenfeder 17, die einerseits an der Schraube 14, anderseits
am unteren Ende des Spatenstiels 4. angreift, in der in den Fig. i und 3 dargestellten
Ruhelage gehalten wird.
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In dieser Ruhelage liegen die Zinken der Gabelfeder 12 in der aus
Fig. i ersichtlichen Weise an dem zu beiden Seiten des Ansatzstutzens :2 herausragenden
Bolzen 18 an. Da die Gabelfeder 12 eine verhältnismäßig große Steifigkeit aufweist,
so bietet sie beim Aufsetzen des Fußes auf die Fußplatte 15 eine hinreichend starre
Verbindung zwischen Fußplatte 15 einerseits und Spatenblatt 1 anderseits. Die Steifigkeit
der Felderzinken oberhalb des Bolzens 18 kann durch hochkant (vertikal) stehende,
nicht gezeichnete Blechstücke erhöht werden, die mit ihrem unteren Rande um die
Federzinken herumgerollt sind.
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Am oberen Ende des Spatenstiels 4 ist mittels des Haltebügels i9 und
der auf seine Schenkelenden aufgeschraubten Muttern 2o die mit zwei Handgriffen
21 versehene, einer Fahrradlenkstange ähnelnde Haltestange 22 befestigt; sie kann
nach Lockern der Muttern 2o in jeder beliebigen Höhenlage am Spatenstiel 4 befestigt
werden.
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Die Arbeitsweise des Spatens ist aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich.
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Fig. 3 zeigt in schematischer Weise die Lage des Spatens, nachdem
das Spatenblatt i in den umzugrabenden Endboden eingestochen ist und die Bodenplatte
16 des Stützorgans die Oberfläche des noch umzugrabenden Bodens berührt hat. Die
Druckfeder 6 befindet sich in ihrer normalen, vorgespannten Lage, und die Gabelfeder
12 ist nach Maßgabe des von dem Spatenstiel in lotrechter Richtung ausgeübten Druckes
unter Umständen etwas gespannt.
Nunmehr wird der Spatenstiel 4 auf
den Benutzer zu verschwenkt, wobei einmal die Druckfeder 6 zusammengepreßt wird
und anderseits, nachdem gegebenenfalls zuvor durch ein leichtes Vorwärtsschwenken
des Spatenstiels das Stützorgan durch die Zugfeder 17 zum Anliegen an der Rückseite
des Spatens gebracht worden ist, gleichzeitig der hörnerartig gebogene vordere Teil
der Gabelfeder 12, gespannt wird (vgl. Fig.4). Bei Fortsetzen dieser nach rückwärts
gerichteten Kippbewegung des Spatenstiels wird schließlich der Augenblick erreicht,
wo die in der Druckfeder 6 aufgespeicherten Kräfte ausreichen, um die in Fig. 3
und 4 vor dem eingestochenen Spatenblatt r liegende Scholle z3 aus ihrer Verbindung
mit dem sie umgebenden Boden herauszureißen, worauf durch die Spannkraft der zusammengepreßten
Druckspiralfeder 6 das Spaten-Blatt z um den Gelenkbolzen 3 nach vorn verschwenkt
wird und gleichzeitig die in der Gabelfeder z2 aufgespeicherten Kräfte entspannt
werden. Durch das hierbei nach vorn oben schnellende Spatenblatt z wird- ,die Scholle
23 in einer parabelförmigen Flugbahn fortgeschleudert, an deren Gipfelpunkt sie
etwa die in Fig. 5 dargestellte Lage einnimmt, um alsdann in der gewünschten Weise
auf die gegenüberliegende Grabfurchenböschung herabzufallen.
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Bei dem in Iden Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Teile 5 bis 17 des Ausführungsbeispiels der Fig. z bis 5 zu einem einzigen aus
einer gebogenen Blattfeder bestehenden Teil zusammengezogen, was den Vorteil mit
sich bringt, daß der Spaten in seiner Gesamtheit wesentlich robuster und weniger
kompliziert ausgeführt ist, so daß er auch bei wenig sorgfältiger Pflege und Behandlung
einwandfrei arbeiten kann.
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An dem Spatenblatt 25 ist an Stelle des sonst üblichen Spatenstiels
ein sich trichterförmig nach oben erweiternder flacher Ansatz aus geformten und
durch Schweißnähte verbundenen Eisenblechen angeordnet. In diesem Ansatz ist der
vierkantige Spatenstiel 26 mittels des Gelenkbolzens 27 schwenkbar gelagert und
kann relativ zu dem Spatenblatt 25 eine beschränkte Schwenkbewegung ausführen.
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Der zur Verbindung des Spatenblattes 25 mit dem Spatenstiel
26 dienende trichterförmige Ansatz besteht aus zwei nach unten zugespitzten,
an der Spatenblattrückseite befestigten parallelen Eisenblechen 28, welche in ihrem
oberen Teil 29 trapezartig verbreitert sind. Die vorderen und hinteren Ränder der
Trapezteile 29 sind um etwa 45° nach innen abgekantet und an den sich berührenden
Kanten 30 und 31 zusammengeschweißt.
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Auf diese Weise entsteht eine sich trichterförmig nach unten verjüngende
Tülle von etwa sechseckigem Querschnitt, in welcher sich das untere Ende des vierkantigen,
hohlen Spatenstiels 26 um dien Bolzen 27 in einem durch den Winkel zwischen den
Kanten 30 und 31 bestimmten Schwenkbereich verschwenken kann.
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Oberhalb des oberen Randes 32 des Spatenblattansatzes ist am Spatenstiel
26 die Schelle 33 befestigt, zwischen deren nach vorn gerichteten freien Enden mittels
des Lagerbolzens 34 das Lagerauge 35 einer zweischenkeligen Blattfeder drehbar gelagert
ist. Der kürzere Schenkel 36 dieser Blattfeder ist etwa kreisförmig gebogen und
liegt mit seinem Ende 37 an dem oberen Ende der vorderen Kante 3o der trichterförmigen
Spatenblattülle an. Der längere, äußere Schenkel 38 der Blattfeder ist hörnerartig
gebogen und zwischen den- Flacheisenschenkeln 28 hindurch an die Rückseite des Spatenblattes
25 geführt.
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An der Stelle 39 der Blattfeder, welche als Bodenplatte des durch
sie gebildeten Stützorgans dient, ist die Blattfeder zwecks Schaffung eines besseren
Halts am Boden mit einer wellenförmigen Prägung versehen. Hinter der wellenförmigen
Prägung 39 ist die Blattfeder an der Stelle 40 haarnadelartig nach vorn zurückgebogen
und bildet mit ihrem Teil 41 eine Fußauflage für das Eintreiben des Spatens in harten
Böden. Um hierbei die etwa störende Elastizität der Blattfeder auszuschließen, ist
das Ende 42 der Blattfeder schräg nach unten abgebogen und etwa in der Fläche des
Spatenblattes 25 auf die Oberseite des unteren Schenkels der Blattfeder 38 gerichtet.
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An der Stelle 43 ist am freien Ende der Blattfeder ein Querbolzen
44 angebracht, welcher durch den unter Vorspannung eingesetzten kreisförmigen kurzen
Schenkel 36 der Blattlieder an den Hinterkanten der Flacheisenschenkel 28
zum Anliegen gebracht wird.
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Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform des Spatens ist die gleiche
wie die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. z bis 5.
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Nachdem das Spatenblatt bei der in Fig. 6 dargestellten Lage der Blattfeder
in den Boden eingetrieben worden ist, wird der Spatenstiel 26 nach hinten verschwen'kt,
wobei der kreisförmige Schenkel 36 und der äußere Schenkel 38 der Blattfeder gespannt
werden. Sobald die hintere Kante des Spatenstiels 26 beim Rückwärtsschwenken an
die hintere Innenkante 31 der Spatenblattülle zum Anliegen gekommen und die abgestochene
Scholle von dem sie umgebenden Erdreich losgelöst ist, erfolgt das Fortschleudern
der Scholle in der gleichen Weise, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, wobei die
Blattfeder wieder in ihre in Fig. 6 dargestellte Ausgangsstellung zurückgeführt
wird.
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Um eine Höhenverstellung der mit zwei Handgriffen 45 versehenen Querstrange
46 zu erreichen, ist innerhalb des vierkantigen Spatenstiels 26 das die Querstange
46 tragende Vierkantrohr 47 geführt, dessen Feststellung relativ zum Spatenstiel
26 mittels der Schelle 48 erfolgt, deren freie Enden 49 durch die Flügelmutter
5o gespannt werden.