Pierwszenstwo: 30.VII.1965 Niemiecka Republika N Federalna Opublikowano: 15.IX.1969 58002 KI. 84 d, 9/28 ,9^ MKP E02f UKD 621.834:621.879 Twórca wynalazku i wlasciciel patentu: Leonhard Ascher, Nurnberg (Niemiecka Republika Federalna) Maszyna budowlana Wynalazek dotyczy maszyny budowlanej, sluza¬ cej do spulchniania zwiezlych gruntów budowla¬ nych.Przy budowie tuneli i dróg urabianie zwiezlych gruntów budowlanych natrafia ciagle jeszcze na trudnosci, na przyklad przy spulchnianiu gruntów kamienistych lub skalistych lub przy zrywaniu sta¬ rej nawierzchni drogowej. Uzywa sie do tego zwy¬ kle maszyn budowlanych, przystosowanych do prze¬ suwania ziemi, na przyklad spycharek, koparek czerpakowych itp. zaopatrzonych w elementy robo¬ cze w postaci róznych zebów.Znane sa maszyny zaopatrzone w rozlaczny ele¬ ment roboczy w postaci jednego lub kilku zebów stalowych, w ksztalcie odwróconego haka zakrzy¬ wionego w kierunku ruchu maszyny. Te stalowe zeby sa wciskane do gruntu pod dzialaniem wlas¬ nego ciezaru maszyny lub za pomoca urzadzenia hydraulicznego. Dzieki postepowemu ruchowi ma¬ szyny haki sa przeciagane w spulchnionym gruncie tak, ze tworza sie nieregularne kawalki, dajace sie latwo odtransportowac.Maszyny takie wykazuja jednak .pewne niedogod¬ nosci, na przyklad wymagaja wiekszego zuzycia mocy, potrzebnej do wprowadzenia zebów robo¬ czych do skalistego gruntu lub nawierzchni drogo¬ wej, oraz wykazuja wieksze zuzycie zebów, ponie¬ waz przy wbijaniu ich do gruntu wystepuja znacz¬ ne naprezenia, w zwiazku z tym wymagane jest 10 15 20 30 silniejsze osadzenie elementu roboczego oraz zasto¬ sowanie silniejszego urzadzenia hydraulicznego.Dalsza niedogodnoscia takich maszyn jest to, ze stopien spuchniania gruntu zalezny jest od jego twardosci, a grunt rozdrabnia sie na nieregularne kawalki. Przy spulchnianiu gruntów skalistych otrzymuje sie duze kawalki lub przy zrywaniu na¬ wierzchni drogowej — duze plyty. Takie duze nie- foremne kawalki ze wzgledu na swoja wielkosc po¬ woduja niedostateczne wykorzystanie przestrzeni ladownej i zaladowanie ich jest utrudnione. Wy¬ maga to zastosowania dodatkowo rozdrabiarek.Jezeli chodzi o przestrzeganie scisle okreslonego zakresu robót, jak na przyklad przy czesciowej na¬ prawie nawierzchni drogowej lub przy dodatkowym wykonywaniu w istniejacej drodze kanalów kanali¬ zacyjnych, szybików dla kabli elektrycznych itp., to znane maszyny budowlane prawie nie nadaja sie do tego celu, poniewaz maszyna zrywa w. spo¬ sób niekontrolowany duze kawalki nawierzchni. Po¬ woduje to uszkodzenie czesci nawierzchni drogowej nie wymagajacej naprawy lub uszkodzenie scian kanalu lub szybików. W celu zapobiezenia rozrywa¬ niu krawedzi czesci nawierzchni nie wymagajacej naprawy wybija sie granice powierzchni roboczej recznie za pomoca oskardów, wiertarek i mlotków pneumatycznych i podobnych narzedzi. Te dodatko¬ we prace zwiazane sa z dodatkowymi kosztami i zuzyciem czasu. 580023 Wynalazek pozwala na wyeliminowanie tych wad i niedogodnosci znanych maszyn dzieki zastosowa¬ niu co najmniej jednego elementu roboczego o ksztalcie obrotowego narzedzia tnacego, które jest wciskane do spulchnianego gruntu.Za pomoca takiego narzedzia tnacego wycina sie w gruncie budowlanym bruzde tak, iz przylegajaca do bruzdy skala peka wskutek swej kruchosci. Na¬ stepnie jest juz latwo wydobyc material spulchnio¬ ny znajdujacy sie miedzy wykonanymi bruzdami.Material taki da sie zaladowac za pomoca zwyklej ladowarki mechanicznej lub koparki lyzkowej.Nacisk na element roboczy przy cieciu gruntu mozna uzyskac pod dzialaniem wlasnego ciezaru maszyny, za pomoca urzadzenia hydraulicznego ma¬ szyny lub tez przez zwiekszenie ciezaru wlasnego obsady elementu roboczego.Narzedzie tnace wedlug wynalazku moze byc uruchomione za pomoca zwyklego napedu maszyny lub napedem stosowanym przy dodatkowym wypo¬ sazeniu maszyn budowlanych. Nie wymagano spec¬ jalnej obsady nosnej i moze byc zmontowane na zwyklych obsadach maszyn budowlanych.Korzystna odmiana wykonania wynalazku jest za¬ stosowanie narzedzia tnacego w postaci kola zaopa¬ trzonego w krawedz tnaca. Zuzycie takiego kola tnacego jest w przeciwienstwie do stosowanych Obecnie zebów roboczych znacznie mniejsze, ponie¬ waz ma ono znacznie dluzsza robocza krawedz tna¬ ca, jak równiez wykluczone jest wylamanie kra¬ wedzi tnacej wskutek wystepowania statycznych na¬ prezen. Ponadto, dzieki obiegowi kola tnacego zuzy¬ cie jego wystepuje równomiernie na calym obwo¬ dzie.Szczególnie korzystna odmiana wynalazku okazalo sie osadzenie kola tnacego w zebie odlaczalnego elementu roboczego, na przyklad czerpaka, lyzki lub podobnego elementu wymiennego. Przy tym od¬ powiednio krawedz tnaca kola pokrywa sie z robo¬ cza krawedzia zeba.Narzedzie tnace wedlug wynalazku umozliwia wycinanie w gruncie budowlanym bruzd i spul¬ chnienie go za pomoca zebów oraz ladowanie uro¬ bionej skaly do czerpaka znajdujacego sie miedzy bruzdami.Przy zastosowaniu kilku narzedzi tnacych we¬ dlug wynalazku rozmieszczonych obok siebie przy nastawnym odstepie miedzy poszczególnymi na¬ rzedziami, mozliwe jest wycinanie w gruncie bu¬ dowlanym kilku równoleglych bruzd. Odstep mie¬ dzy kolami tnacymi ustala sie przede wszystkim w zaleznosci od twardosci gruntu tak, ze przy bar¬ dzo twardej i zbitej skale stosuje sie ten odstep mozliwie maly. Takie nastawianie odstepu miedzy narzedziami okazalo sie korzystne przy czesciowej naprawie nawierzchni drogowych i przy dodatko¬ wym wykonywaniu w niej kanalów kanalizacyjnych i kablowych zwlaszcza przy ustalaniu wymiarów po¬ wierzchni roboczych przez ustawienie w odpowied¬ nim odstepie zewnetrznych narzedzi tnacych. Wy¬ ciecie bruzd ograniczajacych powierzchnie robocza pozwala na zapobiezenie uszkodzenia krawedzi wy¬ konywanych kanalów.Element roboczy maszyny wedlug wynalazku mo¬ ze miec równiez postac walca zaopatrzonego w na- 58002 4 rzedzia tnace, w ksztalcie kolków lub pierscieni osa¬ dzonych na walcu na wcisk. Takie walce tnace na¬ daja sie szczególnie dobrze do zrywania naprawia¬ nych nawierzchni drogowych i podczas pracy sa 5 przeciagane podobnie jak walce do plantowania.Celowe jest zastosowanie walca pelnego tak, aby jego znaczny ciezar wlasny umozliwil wtlaczanie narzedzi tnacych w nawierzchnie drogowa. Odstepy miedzy elementami tnacymi na walcu sa równiez io nastawne w zaleznosci od twardosci urabianego gruntu budowlanego. Mozna równiez stosowac wa¬ lec wydrazony, wówczas jednak celowe jest wy¬ wieranie na walec cisnienia hydraulicznego. Wyna¬ lazek obejmuje równiez maszyne zaopatrzona w 15 narzedzie tnace o profilowanej krawedzi.Wynalazek jest opisany bardziej szczególowo w dalszej czesci opisu w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspekty¬ wicznym koparke czerpakowa z umieszczonymi w 20 zebach czerpaka narzedziami tnacynii, fig. 2 — schematycznie w widoku z boku maszyne budowla¬ na zaopatrzona w jeden osadzony stalowy zab z osa¬ dzonym w nim narzedziem tnacym, fig. 3 — lyzke koparki w widoku perspektywicznym, fig. 4 — w 25 widoku perspektywicznym zab roboczy czerpaka w skali powiekszonej, fig. 5 — widok z boku elementu roboczego w postaci trzonu z osadzonym w nim na¬ rzedziem tnacym, fig. 6 — element roboczy wedlug fig. 5 w widoku z przodu i czesciowo w przekroju, fig. 7 — odmiane elementu roboczego w widoku perspektywicznym w postaci walca, fig, 8 — ele¬ ment roboczy wedlug fig. 7 w przekroju wzdluz osi walca, a fig. 9 — narzedzie tnace o innym ksztal¬ tach. 35 Na fig. 1 przedstawiona jest maszyna budowlana 1, zaopatrzona w czerpak 3 podnoszony i przechy¬ lany za pomoca urzadzenia hydraulicznego. W ze¬ bach 4 czerpaka 3 osadzone sa tnace narzedzia 5 wedlug wynalazku. Przy postepowym ruchu maszy- 40 ny spulchnia ona grunt i jednoczesnie laduje grunt spulchniony.Na fig. 4 przedstawiono w widoku perspekty¬ wicznym i w powiekszonej podzialce zab 4 czerpa¬ ka 3, zaopatrzony w tnace narzedzie 5. Zab 4 ma 45 koniec 6 sciety stozkowo. Zakonczenie zeba ma szczeline, w której osadzone jest obrotowo na sworzniu 7 tnace narzedzie 5. Korzystne jest takie dobranie srednicy narzedzia tnacego lub takie na¬ stawienie osi 7, aby tnaca krawedz 9 narzedzia 5 pokrywala sie z krawedzia tnaca zeba 4. Najlepiej jest równiez, gdy zeby 4 sa przymocowane do czer¬ paka wymiennie.Dzieki takiemu ustawieniu narzedzia tnacego otrzymuje sie ciecia w ksztalcie litery T utworzone 55 przez krawedzie tnace zebów 4 i przez zakrzywio¬ na krawedz tnaca narzedzia 5.Na fig. 2 przedstawiono schematycznie spychacz 10 zaopatrzony w element roboczy w postaci tna¬ cego narzedzia 18 osadzonego obrotowo na koncu 60 zeba 14 o ksztalcie kilofa. Zeby 14 sa zamocowane górnymi koncami w belce 12 za pomoca uchwytów 13. Belka 12 jest zamocowana przesuwnie w kie¬ runku pionowym na poprzecznych belkach 11.Zeby 14 sluza do' spulchniania skalistego gruntu 65 lub do zrywania nawierzchni drogowej. Kierunek58002 6 jazdy maszyny czyli kierunek wykonywania pracy nastepuje przy wlaczeniu biegu wstecznego, czyli wedlug fig. 2 na prawo.Zab tnacy 14 sklada sie z trzonu 15, który jest przy dolnym koncu 16 zakrzywiony do przodu (pa¬ trzac w kierunku wykonywania pracy) tak, ze two¬ rzy rodzaj odwróconego haka. W tym dolnym koncu 16 trzona 15 zamocowane sa wymienne stalowe zeby .17. W zebach tych sa osadzone na sworzniu 19 tna¬ ce narzedzia 18, których krawedz tnaca odpowied¬ nio pokrywa sie z krawedzia tnaca stalowego zeba 14. Sposób osadzenia narzedzia 18 jest zasadniczo taki sam jak narzedzia tnacego w maszynie przed¬ stawionej na fig. 1 i 4.Na fig. 3 przedstawiono zastosowanie narzedzi tnacych w lyzce 20 polaczonej z ramieniem maszy¬ ny roboczej za pomoca wieszaków 22, osadzonych na sworzniu 21, zamocowanych drugimi koncami na ramieniu maszyny nie pokazanej na rysunku.Do podnoszenia, opuszczania i przechylania lyzki 20 sluzy znane urzadzenie hydrauliczne, którego tlo- czysko 23 dziala na tylna sciane lyzki 20. W obu¬ dowie 24 lyzki znajduje sie przestrzen robocza 25, w jej czesci dolnej zamocowane sa wymienne robo¬ cze zeby 26, w których osadzone sa obrotowo na sworzniach 28 tnace narzedzia 27.Element roboczy przedstawiony na fig. 5 i 6 jest podobny do elementu przedstawionego na fig. 2.Zawiera on takie same tnace narzedzie 37, które jednak jest zamocowane w nieco inny sposób. Ele¬ ment ten jest zamocowany na belce 31, osadzonej przesuwnie w kierunku pionowym. Sklada sie on z trzonu 32, z przymocowanego don srubami 33 wieszaka 34 oraz z narzedzia tnacego 37. Wieszak 34 ma dwie plytki umieszczone w pewnym odstepie i sa zaopatrzone w dwa otwory znajdujace sie po¬ nizej srodka wieszaka. W otworach jest osadzony sworzen 38 o gwintowanych .koncach. Sworzen 38 stanowi os osadzonego na nim luzno tnacego na¬ rzedzia 37 w postaci kola i jest z obydwóch stron zabezpieczony, na przyklad za pomoca nakretek 38 zabezpieczonych zawleczkami.Tnace narzedzie 37 ma przekrój dostosowany do wystepujacych naprezen, a jego grubosc stopniowo zwieksza sie w kierunku piasty. Konstrukcja ele¬ mentu 30, sposób zamocowania go na nosnej belce 31 oraz rozmieszczenie tnacych narzedzi 37, moze obejmowac oczywiscie rózne odmiany, dostosowane do rodzaju maszyny budowlanej, do rodzaju wy¬ stepujacych naprezen itp. Na rysunku podano tylko przyklad wykonania elementu, który okazal sie ko¬ rzystny w dotychczasowej praktyce.W celu umozliwienia wyciecia lub wycisniecia licznych równoleglych bruzd w urabianym gruncie umieszcza sie obok siebie szereg tnacych narzedzi 37 o ksztalcie podanym na fig. 6 lub o innym do¬ wolnym, lub ksztalcie przystosowanym do danych wymagan.Opisany element roboczy okazal sie szczególnie korzystny przy wykonywaniu kanalów lub przy czesciowej naprawie nawierzchni dróg. Jak wspom¬ niano wyzej ustawia sie skrajne narzedzia tnace we wzajemnym odstepie tak, aby ograniczaly one, dzieki wycieciu bruzd, obszar roboczy i przez to zapobiegaly zrywaniu gruntu poza tym obszarem. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Na fig. 7 przedstawiono inna odmiane narzedzia tnacego. Ma ono postac walca 41, na którym zamo¬ cowane sa tnace elementy narzedzia 4£. Walec 4i jest osadzony obrotowo na osi 44 zamocowanej kon¬ cami w dwóch nosnych pretach 43, sluzacych do podwieszania narzedzi na maszynie budowlanej.Walec 41 moze byc równiez osadzony obrotowo na sworzniach 45, polaczonych na stale z pretami nos¬ nymi 43. Tnace narzedzia 42, majace w przedsta¬ wionym przykladzie postac pierscieni tnacych, moga byc polaczone z walcem na przyklad na wcisk lub zamocowane na walcu w dowolny znany sposób.Korzystne jest wykonanie walca 41 jako pelnego i ciezkiego, aby jego ciezar wlasny byl przekazywa¬ ny na narzedzia tnace. . .Przy spulchnianiu gruntu bardzo twardego, ska¬ listego konieczne jest zastosowanie nacisku hydra¬ ulicznego za pomoca urzadzenia hydraulicznego ma¬ szyny. Walec 41 w takim przypadku moze byc wy¬ konany jako walec wydluzony. Dlugosc walca i od¬ step wzajemny narzedzi tnacych ustala sie w pier¬ wszym rzedzie wedlug szerokosci odcinka pracy, przy czym moze sie takze okazac korzystny wybór malych odstepów pomiedzy pierscieniami tnacymi 43, przy bardzo twardej skale.W razie potrzeby otrzymania urobionego materia¬ lu bardzo rozdrobnionego, na przyklad gdy nie dys¬ ponuje sie maszyna ladujaca i zaladunek musi od¬ bywac sie recznie za pomoca lopat lub gdy material ma byc nastepnie wykorzystany do innych celów, wówczas celowe jest zaopatrzenie walca w zeby rozmieszczone gesto na jego obwodzie.Krawedzie tnace narzedzi tnacych moga miec gladkie powierzchnie boczne lub jak na fig. 9, pro¬ filowane. Profil moze przy tym promieniowo siegac na zewnatrz, jak w przypadku kola tnacego 50 na fig. 9, majacego postac pily tarczowej lub krawedz tnaca moze byc profilowana na obwodzie, jak w przykladzie wykonania narzedzia tnacego 51, w po¬ staci radelka. Rodzaj profilu narzedzia tnacego do¬ biera sie odpowiednio do wystepujacych naprezen, twardosci spulchnianego gruntu itp.Ruch obrotowy narzedzia tnacego osiaga sie we wszystkich konstrukcjach dzieki naciskowi na ura¬ biany grunt budowlany i jednoczesny ruch postepo¬ wy maszyny. Wciecie lub wcisniecie narzedzia tna¬ cego do gruntu nastepuje, jak wspomniano wyzej, pod dzialaniem ciezaru maszyny, pod naciskiem urzadzenia hydraulicznego lub przez zwiekszenie ciezaru wlasnego dodatkowego wyposazenia ma¬ szyny.Material do wyrobu narzedzi tnacych dobiera sie wedlug wytrzymalosci skaly, ale poniewaz,, mimo ruchu obrotowego tego narzedzia tnacego, nie wy¬ klucza sie naprezen powstalych od uderzen, wyma¬ gane jest zawsze, aby materialem tym byla stal stopowa; powierzchnia narzedzia w tym przypadku powinna byc utwardzona, na przyklad przez dyfuzje powierzchniowa.W przypadku narzedzia tnacego umieszczonego w zebie roboczym maszyny korzystnie jest wykonac je ze stali mniej twardej, niz stal do wyrobu zeba roboczego, poniewaz narzedzie wskutek wiekszej dlugosci krawedzi tnacej i równomiernego zuzycia zuzywa sie znacznie wolniej niz zab.58002 8 Wskutek wspólpracujacego z zebem gniazda i zwiazanego z tym oslabienia zeba, zab winien miec szerokosc przekraczajaca zwykly wymiar zeba lub miec odpowiednio wzmocniony przekrój.Przy zastosowaniu narzedzia tnacego wedlug wy¬ nalazku, mozliwa jest tak zwana tandemowa eks¬ ploatacja maszyny budowlanej. W tym celu z jed¬ nej strony maszyny montuje sie narzedzia tnace, a z drugiej strony montuje sie na przyklad czerpak tak, ±e w jednym kierunku jazdy maszyny moze byc w gruncie wycisnieta bruzda, a podczas jazdy powrotnej rozkruszona ziemia moze byc zabrana przez czerpak.Wynalazek nie ogranicza sie oczywiscie tylko do opisanych i przedstawionych na rysunku przy¬ kladów konstrukcyjnych, lecz sa mozliwe liczne odmiany, nie przekraczajace zakresu wynalazku.Tak wiec ksztalt przekroju i profil narzedzi tna¬ cych, sposób ich rozmieszczenia i zamocowania oraz sposób zawieszania narzedzi na maszynie bu¬ dowlanej, moga byc dostosowane do istniejacych w danej chwili warunków pracy i dysponowanych srodków pomocniczych. PL