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Vorrichtung zur Untergrundverlegung von endlosen biegsamen Leitungen
Zusatz zu Patent .
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(Patentanmeldung P 16 34 033.3 vom 19. Oktober 1967) (I. Zusatzanmeldung)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verlegen von endlosen biegsamen Leitungen,
insbesondere Kunststoffdränrohren, Kunststoffwasserleitungsrohren und Kabeln nach
Patent . ... ... (Patentanmeldung P 16 34 033.3), die an einem geeigneten Fahrzeug,
z. B. einem Raupenfahrzeug, anbringbar ist, bestehend aus einem am Pahrzeug angeordneten
Gestell, an dem eine an einem Zwischenträger angreifende GeradfUhrung angeordnet
ist, mit der der Zwischenträger unter Beibehaltung seiner Winkelstellung zur Horizontalen
auf- und abbewegbar ist, wobei der Zwischenträger mit eine senkrechte Komponente
aufweisenden Führungsnuten versehen ist, die eine voneinander abweichende Schräge
mit Bezug auf die Bewegungsrichtung der Geradhrung aufvreisen und in die zwei mit
Abstand voneinander an einem
Dränpflugrahmen gelagerte Führungsstücke
den Dränpflugrahmen abstützend beweglich eingreifen und der durch den Boden bewegte
Dränpflug eine Führung fUr die endlose Leitung aufweist, die aus dem unteren Ende
des Pfluges nach hinten austritt.
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Die dem Hauptpatent zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht darin,
einen Pflug zur Erzeugung eines schmalen Bodenschlitzes, in den die Leitung verlegt
werden soll, mit einem gewulischten Anstellwinkel des Pfluges zur Aufrechterhaltung
eines einwandfreien Gefälles entlang einer vorgegebenen Verlegesohle unabhängig
von Bodenunebenheiten durch den Boden Zu bewegen. Durch den Pflug sollen Leitungen,
insbesondere Dränleitungen, verlegt werden, durch die Sickerwasser mit freiem Gefälle
fliessen kann.
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Da Wasser, wenn es in freiem Gefälle fließen soll, durch geringste
Höhenabweiehungen der Verlegesohle in der Leitung zurückgestaut wird; kommt es hierbei
auf größte Verlegegenauigkeit an, zumal in vielen Gebieten nur ein Gefälle von 0,1
% zur Verfügung steht.
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Das Hauptpatent löst diese Aufgabe, indem der Dranpflugrahmen durch
Führungsstücke in Führungsnuten geführt wird, deren Neigung zur Horizontalen durch
einen Stellmotor veränderlich ist, um auf diese Weise den Anstellwinkel
des
Dränpfluges zu verändern. Durch die in der Horizontalen auf den Dränpflug wirkende
Zugkraft wird durch den Anstellwinkel des Pfluges eine Vertikalkomponente erzeugt,
durch die sich der Pflug auf eine gewunschte Eingriffstiefe einstellt; also eine
ähnliche Wirkung wie beim Höhenruder eines Blugzeuge.
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Durch die Führungsnuten, die einen Krümmungsradius haben, dessen Mittelpunkt
im Kippunkt des Fahrzeuges liegt, d.h. im Schnittpunkt des vom Schwerpunkt des Fahrzeuges
gefällten Lotes mit der Lauffläche, können Kippbewegungen des Fahrzeuges in bestimmten
Grenzen ausgeglichen werden, ohne sich auf den Dränpflug zu übertragen, wie dies
eingehend im Hauptpatent beschrieben ist.
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Die im Hauptpatent beschriebene Vorrichtung hat sich in der Praxis
bewährt und reicht überall da aus, um die gewünschte Verlegegenauigkeit zu erreichen,
sofern die Dränleitungen in normal bearbeiteten landwirtschaftlichen Flächen verlegt
werden mußten.
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Nun ist in den Tiefebenen Norddeutschlands und insbesondere Hollands
teilweise durch Beetaufwölbungen das Gelände stark uneben gemacht. Im Abstand von
8 bis 20 m sind kleine Gräben ausgeworfen, um bei starkem Wasseranfall das Oberflächenwasser
abzuführen und so die erhöhten
Beetrücken trocken zu halten. diese
Höhendifferenzen können bei 8 bis 20 m breiten Beeten 0,6 bis 1,6 m betragen. Wenn
nun verlangt wird, die Dränstränge quer zu den Beetaufwölbungen zu verlegen, muß
das Fahrzeug erhebliche Kippbewegungen durchführen, wobei es in der Praxis vorkommt,
daß alle 4 m ein Wechsel von mehr als 15 ? iteigang auf 15 , Neigung folgt. Diese
starken Kippbewegungen können in den Führungsnuten nicht mehr aufgefangen werden,
ü.a ihre Länge au statischen und baulichen Gründen begrenzt ist.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Vorrichtung nach
dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß die starken Aufbäum- und Kippbewegungen
des Fahrzeuges automatisch ausgeglichen und der Anstelwinkel des Branpfluges und
damit das Verlegegefälle, d.h. die Sohle des Bodenschlitzes,unverändert aufrechterhalten
bleibt.
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Gemäß einem älteren Vorschlag hat man dieses Problem dadurch zu lösen
versucht, daß der Dränpflug in einer Vertikalführung auf- und beweglich geführt
und mit einer Sichtmarke versehen war, die mittels eines Nivelliergerätes angespielt
wurde. Bei Abweichungen der oichtinarke aus dem Fadenkreuz des Nivelliergerätes
wurde der Dränpflug mittels eines vom Nivelliergerät her ferngesteuerten Stellmotors
auf- und abbwegt. Der Führungsrahmen
des Dränpfluges war um eine
sich quer zur Verlegerichtung erstreckende Achse mittels eines Xtellmotors verschwenkbar,
und zwar in Abhängigkeit von einer am Führungsrahmen angebrachten, auf Abweichungen
von der Vertikalen ansprechenden Vorrichtung. Dieser ältere Vorschlag nach patent
. ... ... (Patentanmeldung P 16 34 05000) kann als Vorläufer des Hauptpatentes angesehen
werden, durch das die Schwierigkeiten, die sich bei der älteren meldung in der Praxis
ergaben, überwunden wurden.
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Die vorstehend angegebene Aufgabenstellung der Erfindung wird dadurch
gelöst, daß das die Geradführung und den Dränpflugrahmen tragende Gestell durch
eine auf die Neigung der längsachse des Fahrzeuges zur Horizontalen ansprechende
Vorrichtung unter Aufrechterhaltung des Anstellwinkels des Dränpfluges und des Verlegegefälles
beim Überschreiten der durch die Führungsnuten ausbleichbaren Neigung des Fahrzeuges
um eine horizontale sich quer zur Bewegungsrichtung des )?ahrzeuges erstreckende
Achse kraftbetätigt bewegbar ist.
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Durch die erfindungsgemäßé Verbesserung der Vorrichtung nach dem Ilauptpatent
wird das die Geradführung und den Dränpflugrahmen tragende Gestell, das bei der
Vorrichtung nach dem Hauptpatent starr am Fahrzeug angeordnet war,
automatisch
so verstellt, daß es unabhängig von den Kippbewegungen des h'ahrzeuges immer eine
senkrechte Stellung zur Sohle des Bodenschlitzes einnimmt, doh. daß der anstellwinkel
des Vränpfluges und damit das eingestellte Gefälle des Bodenschlitzes unabhängig
von Oberflächenaufölbungen aufrechterhalten bleibt.
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Sine im aufbau sehr einfache und wirtschaftlich herstellbare Betätigungsvorrichtung
für die Verstellung des die Geradführung und den Dränpflugrahmen tragenden Gestells
macht von der Verstellvorrichtung für den Führungsrahmen des Dränpfluges nach der
älteren Patent anmeldung P 16 34 030.0 Gebrauch und zeichnet sich erfindungsgemäß
dadurch aus, daß das Gestell um eine am unteren Ende vorgesehene Schwenkachse durch
einen am oberen Ende angreifenden, am Fahrzeug angeordneten, druckmittelbetätigtenl
doppelt wirkenden Stellmotor verschwenkbar ist, der durch ein den Druckmittelfluß
steuerndes Ventil betätigbar ist, das seinerseits von einer am gestell angebrachten,
auf Abweichungen von der Vertikalen ansprechenden forrichtung steuerbar ist. Hierbei
kann auf die / Abweichungen von der Vertikalen ansprechende Vorrichtung ein Lot
aufwei-sen, das in einem langgestreckten Gehäuse angeordnet ist und mit seinem freiem
sunde in eine 'lüssigkeit eintaucht und mit beiderseits angeordneten Kontakten zusammenwirkt,
die Stromkreise für das Steuerventil
des Stellmotors betitigenae
solenoide öffnen bzw.
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schließen, wobei das Gehäuse mittels einer am unteren Ende angeifenden,
mit einer Skala zusammenwirkenden Stellvorrichtung um eine am oberen Ende vorgesehene,
sich quer zur Verlegerichtung erstreckende Achse zur Einstellung des Anstellwinkels
des Dränpfluges verschwenkbar ist. Eine Variante dieser Ausführungsform sieht vor,
daß die beiderseits des rotes angeordneten Kontakte durch einen Quecksilberkippschalter
ersetzt sind, der im Schwenkpunkt des Lotes angeordnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegestandes soll nunmehr anhand
der beigefügten Zeichnung beschrieben werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt eines
n'eetaufwö.lbungen aufweisenden Geländes mit einem einen Dränstrang verlegenden
Fahrzeug in seinen extremen Kippstellungen; Fig. 2 eine schematische beitenansicht
des fahrzeuges mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Verstellvorrichtung für das
am Fahrzeug angebrachte, die Geradführung und den Dränpflugrahmen tragende Gestell;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der auf Abweichungen von der Vertikalen ansprechenden
Vorrichtung,
durch die das Steuerventil des Stellmotors für das
Gestell gesteuert wird.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Gelände mit Beetaufwbungen 1,
zwischen denen Graben 2 liegen. Das sich über dieses Gelände bewegende Verlegefahrzeug
3 führt, wenn es einen der Gräben 2 durchfährt, starke hippbewegungen aus, wie dies
anhand zweier Stellungen des Fahrzeuges gezeigt ist. trotz dieser starken Kippbewegungen
des Fahrzeuges 3 muß die Verlegesohle 4 des Dränrohrstranges geradlinig mit einem
vorgegebenen Gefälle verlaufen, da anderenfalls Wasserrückstauungen auftreten würden.
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Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist geeignet, kleinere Bodenunebenheiten,
wie sie normalerweise bei landwirtschaftlich genutzten Flächen auftreten, ohne weiteres
zu überfahren, ohne den Anstellwinkel des Pfluges zu verändern, so daß der Dränrohrstrang
auf der geforderten Verlegesohle mit dem vorgegebenen Gefälle verlegt wird.
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Die bei dieser Vorrichtung vorgesehene automatische Anpassung reicht
jedoch für ein Gelände, wie es in E'ig. 1 gezeigt ist, nicht mehr aus, und hier
setzt die Erfindung ein.
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Von wesentlicher Bedeutung ist, daß der Anstellwinkel des Pfluges,
d.h. die Stellung des Dränpflugrahmens zur
Vertikalen bzw. die
Sohle des Pfluges zur Horizontalen unverändert bei allen selbst stärk-sten zu erwartenden
Kippbewegungen des Fahrzeuges beibehalten wird.
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Fig. 2 zeigt das Verlegefahrzeug mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten,
die Geradführung 5 und den Dränpflugrahmen 6 tragenden Gestell 7. Die ausbildung
der Geradführung 5 und des Dränptlugrahmens 6 ist genau so wie die im Hauptpatent
eingehend beschriebene, wobei die Kippbewegungen des Verlegefahrzeuges, wie sie
normalerweise auftreten, durch die Sührungsnuten 8 ausgeglichen werden, in die die
am Dränpflugrahmen 6 angebrachten Führungsstücke 9 eingreifen.
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Diese Führung reicht nicht aus, um Kippbewegungen des Verlegefahrzeuges
auszugleichen, wenn der Dränrohrstrang in einem Gelände verlegt werden muß, wie
es in Fig. 1 gezeigt ist.
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Wie aus Itig. 2 ersichtlich, ist das Gestell 7 im Gegensatz zu dem
des Elauptpatentes um eine horizontale sich quer zur Verlegerichtung erstreckende,
am unteren Ende des Gestell-es 7 angeordnete Achse 10 schwenkbar an einem Träger
11 des Zerlegefahrzeuges 3 angebracht. Am oberen Ende des Gestelles 7 greift ein
am Verlegefahrzeug schwenkbar angeordrleterr druckmittelbetätigter, doppelt wirkender
@tellmotor 12 mit seiner Kolbenstange 13 gelenkig an, mit dem das Gestell 7 um die
Achse 10 verschwenkbar ist.
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Am Gestell 7 ist eine auf ;eichungen von der Vertikalen ansprechende,
im Ganzen mit 14 bezeichnete vorrichtung angebracht, die mittels einer an unteren,
mit einer skala 15 zusammenwirkenden Ende angreifen Stellspindel 16 um eine am oberen
Ende angeordnete, sich parallel zur Schwenkachse 10 des Gestelles 7 Erstreckende
Achse 17 verschwenkbar ist.
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Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, besteht die Vorrichtung 14 aus
einem langgestreckten Gehäuse 18, in dem nahe oder an der Schwenkachse 17 nin Lot
19 aufgehangen ist, das mit seinem freien unteren Ende 20 in eine im Gehäuse 18
vorgesehene Flüssigkeit 21 zur i)ämpfung der Bewegungen eintaucht. Beiderseits des
Lotes 19 sind vorn und hinten, bezogen auf die Verlegerichtung, Kontakte 22 und
23 am Gehäuse 18 angebracht, die jeweils über Leitungen 24 und 25 mit an beiden
Enden eines Steuerschiebers 26 angeordneten Solenoiden 27 und 28 verbunden sind,
mit denen der Steuerschieber 26 je nach Erregung eines der Solenoide 27 oder 28
zur einen oder anderen Seite verschiebbar ist.
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er Steuerschieber 26 steuert den Druckmittelfluß von einer Druckmittelquelle
29, z.B. die der Hydraulikanlage des Fahrzeuges zur einen oder anderen Seite des
doppelt wirkenden Stellmotors 12, je nach dem, welcher Kontakt 22 bzw. 23 auroh
das lot 19 geschlossen wird.
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Die Wiekungsweise der Vorrichtung ist so, daß zunächst
mittels
der Stellspindel 16 der gewünschte Neigungswinkel, d.h. der Anstellwinkel des Dränpfluges,
eingestellt wird.
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Beim Überfahren von Geländeunebenheiten, bei denen das Fahrzeug einen
bestimmten kippwinkel nicht überschreitet, werden die Kippbewegungen durch das Zusammenwirken
der Führungsnuten 8 der Geradführung 5 mit den Führungsstücken 9 des Dränpflugrahmens
6 ausgeglichen, so dalJ sich der Pflug entlang der vorgeschriebenen Verlegesohle
4 genau so wie beim Gegenstand des Hauptpatentes bewegt.
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:ie nun derart starke Unebenheiten des Geländes auftreten, die einen
kippwinkel des Fahrzeuges hervorrufen, bei dem die Führungsstücke 9 des Dränpflugrahmens
6 am einen oder anderen Ende der Führungsnuten 8 angreifen, wird durch den Ausschlag
des Lotes 19 der eine oder der andere kontakt 22 oder 23 3 geschlossen und dadurch
eines der beiden Solenoide 27 be. 28 erregt, um den Steuerschieber entsprechend
zu verschieben und die eine oder andere Seite des Stellmotors 12 mit Druck zu beauf
schlagen. Dies bewirkt eine Ver-10 schwenkung des Gestelles 7 um die Achse/, so
daß das Gestell 7 immer unabhängig vom Kippwinkel des Fahrzeuges in einer in' wesentlichen
vertikalen Stellung, bezogen auf die sollverlegeschle 4, gehalten wird, was von
wesentlicher Bedeutung ist. Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß hierbei der
vorgegebene Anstellwinkel des Pfluges koS;ant gehalten wird und sili dabei auch
von starken Geländeunebenheit unbeeinflußt entlang der Sollverlegesohle bewegt.
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Die anhand eines Ausführungsbeispieles beschriebene erfindung kann
natürlich in verschiedener Hinsicht, ohne vom Erfindungsgedanken, wie er in den
Ansprüchen zum Ausdruck gebracht ist, abzuweichen, abgeändert werden.
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So ist es denkbar, die Verstellung des Gestelles 7 in anderer Weise
als beschrieben zu bewirken, beispielsweise mittels einer Gewindespindel, oder indem
man das Gestell als Zahnsegment ausbildet, in das ein antreibbares Ritzel eingreift.
Auch besteht die öglichkeit, anstelle der mit dem Lot zusammentwirkenden, am Gehäuse
angeordneten Kontakte 22 und 23 einen Quecksilberkippschalter zu benutzen, der dann
zweckmäßig auf der Schwenkachse des Lotes angebracht werden würde.
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Mit der Erfindung ist ein Verlegegerät, insbesondere zum Verlegen
von Dränrohrsträngen geschaffen, das auch unter schwierigsten Geländebedingungen,
wie durch die Praxis erwiesen, unbedingt zuverlässig arbeitet, wobei ein Minimum
an Wartung, Überwachung und Bedienung erforderlich ist und auch bei schlechtesten
Arbeits-, d.h.
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Verlegebedingungen, eine ungewöhnliche große Verlegeleistung erzielt
wird.