DE3141247A1

DE3141247A1 - Grabenaushebemaschine

Info

Publication number: DE3141247A1
Application number: DE19813141247
Authority: DE
Inventors: Randy Harve Wichita KS Hillard
Original assignee: JI Case Co
Current assignee: Case LLC
Priority date: 1980-12-08
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1982-08-26
Also published as: GB2088930A; JPS57108333A; FR2495660A1

Description

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Grabenaushebemaschine

Die Erfindung betrifft eine Grabenaushebemaschine mit einem drehbar an einem Traktor befestigten, nach hinten vorstehenden Auslegerrahmen und mit Mitteln zum Antrieb einer am Auslegerrahmen gelagerten Grabkette, wobei der Auslegerrahmen in eine Arbeitsposition zum Ausheben eines Grabens bewegbar ist.

Der Ausleger ist dabei am Traktor oberhalb einer Schnecke drehbar gelagert, die den Bodenaushub während des Grabvorgangs zu den Seiten des Grabens leitet. Am Ausleger ist eine Vorrichtung (Crumber) zum Reinigen des Grabens während des Grabvorganges angebracht.

Ein Problem besteht bei bekannten Grabenaushebemaschinen darin, daß die Bedienungsperson dafür sorgen muß, daß der Ausleger auf einem konstanten Grabwinkel gehalten wird. Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Grabwinkel von etwa 60° in bezug auf die Horizontale am günstigsten ist. Bei bekannten Grabenaushebemaschinen mit verhältnismäßig geradem Ausleger ist es für die Bedienungsperson sehr schwierig zu beurteilen, ob der Ausleger den bevorzugten Winkel von 60° genau oder annähernd annimmt, weil sich der Ausleger innerhalb des Grabens befindet, so daß die Bedienungsperson an einer unmittelbaren Beobachtung gehindert ist.

Ein anderes Problem besteht bei bekannten Grabenaushebemaschinen darin, daß der drehbare Ausleger eine vorgegebene Länge besitzt, die unterschiedliche Grabtiefen begrenzt. Wenn beispielsweise ein Graben für eine Drainageleitung gegraben werden soll, ist es normalerweise erwünscht, daß der Boden des Grabens im wesentlichen entlang einer geraden Linie verläuft, die leicht in bezug auf eine horizontale⁵ Bezugsebene geneigt ist. Wenn die Grabenaushebemaschine bei Herstellung einos solchon JJra i iiijyeyrabun.·; fin ItU(Jc-J lye»

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Gelände durchfährt, kann der Boden des Grabens wellig werden, entweder weil die Bedienungsperson nicht genau die erforderliche Grabtiefe beurteilen kann, um den Boden des Grabens auf einer geraden Linie zu halten, oder weil die vorgegebene Länge des Auslegers nicht die erforderliche Tiefe erreichen kann, die zur Erzielung eines geradlinigen Bodens erforderlich ist.

Ber Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Grabenaushebemaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Ausleger auf einem vorgegebenen Grabwinkel gehalten werden kann, und bei der ein geradliniger Verlauf des Grabenbodens auch beim Durchqueren von unebenem Gelände erreicht werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Auslegerrahmen die Form eines Parallelogramms aufweist, daß Mittel zur Lagerung der Grabkette am Umfang des Auslegerrahmens vorgesehen sind, daß eine Ecke des Auslegerrahmens drehbar am Rahmen des Traktors angebracht ist_ydaß der Auslegerrahmen zwei gleich lange, einander gegenüberliegende Endabschnitte und zwei gleich lange, einander gegenüberliegende Seitenabschnitte enthält, die an ihren Enden zu einem zusammenklappbaren Parallelogramm verbunden sind, wobei der eine Endabschnitt auf den Boden und der eine Seitenabschnitt auf die Stirnseite des Grabens wirkt, daß mit dem Auslegerrahmen ein Hydraulikzylinder so verbunden ist, daß bei voll ausgefahrenem Zylinder die kleineren Parallelogrammwinkel etwa 60° und der von den am Graben beteiligten Abschnitten eingeschlossene Winkel etwa 120° beträgt, wobei der Auslegerrahmen auf einen bevorzugten Grabwinkel von 60° in bezug auf eine horizontale Bezugsebene dadurch einstellbar ist, daß der Auslegerrahmen soweit in den Graben ■ eingesetzt wird, bis der nicht am Graben beteiligte Endabschnitt des Auslegerrahmens parallel zu der Bezugsebene verläuft, daß der Hydraulikzylinder wahlweise einfahrbar ist.

um das Parallelogramm soweit zusammenzuklappen, daß der Winkel zwischen den am Graben beteiligten Abschnitten 120" überschreitet und dadurch mit dem bevorzugten Grabwinkel bei unterschiedlicher Tiefe gegraben werden kann, und daß Steuermittel vorgesehen sind, um den Hydraulikzylinder aus- bzw. einzufahren und den Boden des Grabens auf einer geraden Linie zu halten.

Wenn die Maschine über ebenes Gelände bewegt wird und der Hydraulikzylinder voll ausgefahren ist, kann die Grabseite des Auslegerrahmens in die gewünschte 60°-Lage gebracht werden, indem der Auslegerrahmen in den Boden abgesenkt wird, bis die Bedienungsperson durch Beobachtung feststellt, daß sich das nicht am Grabvorgang beteiligte Ende parallel zur Bodenfläche befindet. Unter diesen Umständen beträgt der von den am Grabvorgang beteiligten Abschnitten eingeschlossene Winkel 120° und das am Grabvorgang beteiligte Ende des Auslegerrahmens verläuft parallel zur Bodenfläche des Grabens. Somit kann die Bedienungsperson durch visuelle Beobachtung des nicht am Grabvorgang beteiligten Endes des Auslegerrahmens den gewünschten Grabwinkel aufrechterhalten, wenn die Maschine über verhältnismäßig ebenes Gelände bewegt wird.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht ferner darin, daß der Auslegerrahmen nach Einführung in den Boden bis zum gewünschten Grabwinkel bestrebt ist, diesen Grabwinkel aufrechtzuerhalten, selbst wenn anschließend unebenes Gelände durchfahren wird. Diese erwünschte Wirkung rührt daher, daß die am Grabvorgang beteiligten Seiten des Parallelogramms entgegengesetzte vertikale und horizontale Kraftkomponenten erzeugen, während übliche geradlinige Ausleger nur vertikale oder drehende Kraftkomponenten erzeugen. Die von im grabenden Seitenabschnitt des Rahmens erzeugten Drehkräfte stehen im Gleichgewicht mit den Kräften, die von dem grabenden Endabschnitt des Rahmens erzeugt werden, so daß

der Rahmen in seiner Form gehalten wird; nachdem er zunächst auf den gewünschten Grabwinkel eingestellt worden ist. Der Auslegerrahmen ist also bestrebt, den einmal eingestellten Grabwinkel unabhängig davon beizubehalten, ob das überfahrene Gelände eben oder uneben ist.

Wenn die Grabtiefe über ebenem oder unebenem Gelände erhöht werden soll, wird der Hydraulikzylindex eingefahren, wodurch das Parallelogramm soweit zusammengeklappt wird, daß der zwischen den am Graben beteiligten Abschnitten des Auslegerrahmens gebildete Winkel 120° überschreitet. Diese Maßnahme ist insbesondere bei unebenem Gelände von Nutzen, wenn der Boden des Grabens auf einer im wesentlichen geraden Linie gehalten werden soll. Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht der Bedienungsperson, die Grabtiefe zu erhöhen und zu verringern, indem der Hydraulikzylinder wahlweise aus- oder eingefahren wird. Ferner ist es nicht erforderlich, die Grabkette zu verlängern oder zu verkürzen, um unterschiedliche Grabtiefen zu erzielen.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann auch das normalerweise am Auslegerrahmen angebrachte Element zur Reinigung des Bodens des Grabens während des Grabvorganges entfallen.

Die erfindungsgemäßen Steuermittel enthalten einen Laser, der bei Herstellung eines Drainagegrabens verwendet werden kann, um bei unebenem Gelände den Boden des Grabens auf einer geraden Linie zu halten. Laser und andere ähnliche Steuersysteme sind in Verbindung mit Vorrichtungen zum Befestigen von Straßen und zum Planieren bekannt, um die Oberfläche auf einem vorgegebenen Pegel zu halten. Bei der Erfindung dient der Laser zur Steuerung des Hydraulikzylinders, der mit dem Parallelogramm gekoppelt ist.

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Dabei ist in Ausgestaltung der Erfindung ein Laserstrahlsender auf einem einstellbaren Stativ oder dergleichen am Ende eines zu ziehenden Grabens vorgesehen. An dem Rahmen, an dem drehbar der Parallelogrammausleger angebracht ist, ist eine einstellbare Empfangseinheit für den Laserstrahl vorgesehen. Wenn sich die Grabenaushebemaschine entlang der Linie des Grabens bewegt, trifft der Laserstrahl an unterschiedlichen vertikalen Stellen entsprechend der Kontur des Geländes, über das sich die Maschine bewegt, auf die Empfangseinheit. Der Hydraulikzylinder wird dadurch aus- oder eingefahren, um in Abhängigkeit eines entsprechenden Signals von der Empfangseinheit das Parallelogramm auszudehnen oder zusammenzuklappen, so daß der Boden des Grabens im wesentlichen auf einer geraden Linie gehalten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Grabenaushebemaschine mit einstellbarem Auslegerrahmen;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Auslegcrrahmens mit seiner Slruoruncj zur Veranschaulichung der Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Grabwinkels bei unterschiedlichen Grabtiefen
und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Grabenaushebemaschine mit einer anderen Ausführungsform des einstellbaren Auslegerrahmens.

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Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Grabenaushebemaschine enthält der Traktor 10 einen nach hinten vorstehenden, einstellbaren, polygonalen Auslegerrahmen 12, der drehbar an einer seiner Ecken durch einen Stift 14 am Traktorrahmen 16 gelagert ist.

Der Auslegerrahmen 12 besitzt die Form eines Parallelogramms, auf dessen Umfang eine endlose Fördergrabkette 18 angebracht ist. Der Rahmen 12 enthält bei dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei einander gegenüberliegende Abschnitte 20, 22 gleicher Länge und.zwei einander gegenüberliegende Abschnitte 24, 26 gleicher Länge. Die Abschnitte 20 bis 26 sind drehbar an ihren Enden durch Stifte 14 und 28 miteinander verbunden und bilden so ein zusammenklappbares Parallelogramm. An den Ecken des Rahmens sind Rollen 3 0 angebracht, so daß die Kette 18 auf dem Umfang des Auslegerrahmens in Drehung versetzt werden kann. Ein üblicher, nicht dargestellter Antriebs- und HufornechaniBmus ist am Rahmen 16 angeordnet, um den Auslegerrahmen 12 anzuheben und abzusenken, und um die endlose Grabkette 18 anzu-. treiben.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Hydraulikzylinder 3.2 zwischen dem Seitenabschnitt 24 und dem Endabschnitt 22 des Parallelogramms angeordnet, so daß die Bedienungsperson von ihrem Sitz aus die Grabtiefe einstellen kann. Wenn der Zylinder wie in Fig* 1 voll ausgefahren ist, beträgt der kleinere Parallelogrammwinkel 60°, und dieser Winkel stellt den bevorzugten Grabwinkel dar. Wenn sich die Grabenaushebemaschine über ebenes Gelände bewegt und der Zylinder 32 voll ausgefahren ist, kann der Seitenabschnitt 24 des Rahmens 12 in den gewünschten Grabwinkel von 60° gebracht werden, indem der Rahmen in den Boden abgesenkt wird, bis die Bedienungsperson visuell feststellt, daß der nicht am Grabvorgang beteiligte Abschnitt 22 des Rahmens 12 parallel zur Bodenfläche 34 verläuft. Unter diesen Umständen ist der Endabschnitt 20

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des Rahmens 12 ebenfalls parallel zur Bodenfläche 34 am Grabenboden 26, und der zwischen dem Scitenabschnitt 24 und dem Endabschnitt 20 eingeschlossene Winkel des Auslegerrahmens beträgt 120°.

Die erfindungsgemäße Konstruktion zeigt somit ein Mittel auf, durch das die Bedienungsperson den Auslegerrahmen 12 leicht auf den gewünschten Grabwinkel von 60° einstellen kann, wenn sich die Maschine über verhältnismäßig ebenes Gelande bewegt. Der gewünschte Grabwinkel wird durch die Bedienungsperson aufrechterhalten, indem durch visuelle Beobachtung dafür gesorgt wird, daß der Endabschnitt 22 des Auslegerrahmens 12 parallel zur Hodenfläche 34 bleibt, wn.s notwendigerweise bedeutet, daß der am Grabvorgang beteiligte Abschnitt 24 des Auslegerrahmens den gewünschten Grabwinkel einnimmt.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß der Auslegerrahmen 12 nach Einführung in den Boden bis zum gewünschten Grabwinkel bestrebt ist, den Grabwinkel aufrechtzuerhalten, selbst wenn anschließend unebenes Gelände durchfahren wird. Dieser Vorteil ergibt sich daraus, daß die am Grabvorgang beteiligten Abschnitte 24 und 20 des Aus] eqorrahmons 12 einander entcfeqenwi rkeride vor! ik.ile und horizontale Kraftkomponenten erzeugen. Die vom Ab.srhn i I I 24 erzeugten Drehkräfte werden durch Kräfte im Gleichgewicht gehalten, die vom Abschnitt 20 des Auslegerrahmens erzeugt werden, so daß der Rahmen seine Lage beibehält, nachdem er einmal auf den gewünschten Grabwinkel eingestellt worden ist. Dieser Grabwinkel wird also unabhängig davon eingehalten, ob das Gelände, über das sich die Maschine bewegt, eben oder uneben ist.

Wenn es erwünscht ist, die Grabtiefe bei ebenem oder unebenem Gelände zu erhöhen, wird der Hydraulikzylinder 32 eingefahren, .so daß eier Λυκί eqer rnhmeri 12 .soweit zusammen-

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geklappt wird, daß der zwischen den am Grabvorgang beteilig ten Abschnitten 24 und 20 eingeschlossene Winkel 120° überschreitet, was in Fig. 2 dargestellt ist. Dieses Verfahren ist insbesondere nützlich, wenn das Gelände uneben ist und der Boden des Grabens entlang einer im wesentlichen geraden Linie verlaufen soll. Somit gibt die erfindungsgemäße Konstruktion der Bedienungsperson die Möglichkeit, die Grabtiefe durch wahlweises Ausfahren oder Einziehen des· Hydraulikzylinders 32 zu vergrößern oder zu vermindern, ohne daß die Länge der Grabkette erhöht oder vermindert werden muß.

Dir (>r 1'i TIiIiIiKJfJC](MnUfU¹ Kon.sl rukl ion macht auch das Kl omen t. enlbehrJ ich, dan normalerweise am Aus] egerrahmen angebracht ist, um den Boden 36 des Grabens während des Grabvorganges zu reinigen. Der Abschnitt 20 des Auslegerrahmens 20 bewirkt stattdessen die Reinigungsfunktion.

Die Erfindung sieht ferner eine Steuervorrichtung, z.B. in Form eines Lasers, vor, die zur Steuerung des Grabvorganges verwendet werden kann, wenn ein Drainagegraben durch unebenes Gelände gezogen werden soll, dessen Boden im wesentlichen entlang einer geraden Linie verlaufen soll.

Gemäß Fig. 2 dient hierzu ein Laserstrahlsender 38, der am Ende des zu ziehenden Grabens auf einem einstellbaren Stativ oder dergleichen gelagert ist. Eine einstellbare Empfangseinheit 40 ist am Rahmen 16 angebracht, um einen ausgesendeten Laserstrahl 42 zu empfangen. Wenn sich die Grabenaushebemaschine entlang des zu ziehenden Grabens bewegt, trifft der Laserstrahl 42 auf die Empfangseinheit 40 an unterschiedlichen vertikalen Stellen auf, die von der Kontur des Geländes abhängen, über das sich die Maschine bewegt. Der Hydraulikzylinder 32 wird in Abhängigkeit von einem entsprechenden Signal der Empfangseinheit 40 ausgefahren oder eingefahren, um den Aus1egerrahmen 12 entweder auszudehnen oder zusammenzuklappen, so daß dadurch der Grabenboden 36 auf

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einer geraden Linie gehalten wird.

Eine andere Ausführungsform des Au.slc?gorr;ihmens 12 ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die einander gegenüberliegenden Seitenabschnitte 24 und 26 drehbar miteinander durch Gelenkhebel 46 verbunden, die an den Seitenabschnitten im Abstand von ihren Enden angreifen. Der Hydraulikzylinder 32 ist zwischen den Seitenabschnitten angeordnet und ermöglicht der Bedienungsperson, die Grabtiefe vom Sitz aus wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 zu vergrößern oder zu verringern. Im Betrieb biete· t dir Anordmjncj qcmnß Fig. 3 die ql o.ichon Vörtoile wie d.io in i·'i q . J und '/. dor qc·:; t ο 1 I I <■ Anor dnunq .

Leerseite

Claims

EIKENBERG 8c BRÜ MMERSTEDT ° l4i-4/ PATENTANWÄLTE IN HANNOVER J.I. Case Company 105/53 Patentanspruch

1. Grabenaushebemaschine mit einem drehbar an einem Traktor befestigten, nach hinten vorstehenden Auslegerrahmen, und mit Mitteln zum Antrieb einer am Auslegerrahmen gelagerten Grabkette, wobei der Auslegerrahmen in eine Arbeitsposition zum Ausheben eines Grabens bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerrahmen (12) die Form eines Parallelogramms aufweist, daß Mittel (30) zur Lagerung der Grabkette (18) am Umfang des Auslegerrahmens (12) vorgesehen sind, daß eine Ecke des Auslegerrahmens (12) drehbar am Rahmen (16) des Traktors (10) angebracht ist, daß der Auslegerrahmen (12) zwei gleich lange, einander gegenüberliegende Endabschnitte (20, 22) und zwei gleich lange, einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (24, 26) enthält, die an ihren Enden zu einem zusammenklappbaren Parallelogramm verbunden sind, wobei der eine Endabschnitt (20) auf den Boden (36) und der eine Seitenabschnitt (24) auf die Stirnseite des Grabens wirkt, daß mit dem Auslegerrahmen (12) ein Hydraulikzylinder (32) so verbunden ist, daß bei voll ausgefahrenen Zylindern die kleineren Parallelogrammwinkel etwa 60° und der von den am Graben beteiligten Abschnitten (20, 24) eingeschlossene Winkel etwa 120° beträgt, wobei der Auslegerrahmen (12) auf einen bevorzugten Grabwinkel von 60°

in bezug auf eine horizontale Bezugsebene dadurch einstellbar ist, daß der Auslegerrahmen (12) soweit in den Graben
eingesetzt wird, bis der nicht am Graben beteiligte Endabschnitt (22) des Auslegerrahmens (12) parallel zu der Bezugsebene verläuft, daß der Hydraulikzylinder (32) wahlweise einfahrbar ist, um das Parallelogramm soweit zusammenzuklappen, daß der Winkel zwischen den am Graben beteiligten Abschnitten (20, 24) 120° überschreitet und dadurch mit dem bevorzugten Grabwinkel bei unterschiedlicher Tiefe gegraben werden kann, und daß Steuermittel (38, 40) vorgesehen sind, um den Hydraulikzylinder (32) aus- bzw. einzufahren und den Boden des Grabens auf einer geraden Linie zu halten.